В состав пищевых отходов входят картофельные очистки, отходы овощей, фруктов, хлеба и хлебопродуктов, мясные и рыбные отходы, яичная скорлупа и др. Они содержат крахмал, жиры, белки, углеводы, клетчатку, витамины. Влажность пищевых отходов колеблется от 60—70% весной до 80—85% летом и осенью. Влажность пищевых отходов ресторанов, столовых и других предприятий питания достигает 95%. Балластные примеси пищевых отходов представлены костями, боем стекла и фаянса, металлическими крышками и банками.
В целях сохранности и возможности использования пищевых отходов их следует хранить летом при 1 > 6—7° С не более 10 часов, зимой при той же температуре до 30 часов.
Емкости для хранения пищевых отходов необходимо мыть 2% раствором кальцинированной соды или раствором хлорной извести, содержащей 2% активного хлора, и затем полоскать чистой водой.
Фракционный состав. Основная масса ТБО представлена фракциями до 150 мм (80—90%) и только менее 2% (балластные примеси) представлены фракциями более 350 мм.
В табл. 1приведены усредненные данные по фракционному составу ТБО крупного города.
Как видно из приведенных в табл.1данных, фракционный и морфологический состав ТБО взаимосвязан: чем больше в ТБО пищевых отходов, имеющих в основном размеры менее 50 мм, тем больше в их составе мелких фракций и наоборот, при увеличении в составе ТБО различных упаковок (картон, дерево, пластмасса, бутыли и др.), имеющих размеры более 150 мм, значительную долю в массе отходов будут составлять крупные фракции. В различные сезоны года фракционный состав меняется.
Таблица 1. Содержание составляющих ТБО по фракциям, % от общей массы
| Наименование составляющих ТБО | Величина фракций, мм | ||||
| 350-250 | 250—150 | 150-100 | 100-50 | менее 50 | |
| Бумага | 3-8 | 9-11 | 9-11 | 7-9 | 2-8 |
| Пищевые отходы | — | 0—1 | 2-10 | 7—13 | 17-22 |
| Металл | — | 0-1 | 0,5-1 | 0,8—1,6 | 0,3-0,5 |
| Дерево | 0,5-1 | 0—0,5 | 0-0,5 | 0,5—1 | 0-0,5 |
| Текстиль | 0,2-1,3 | 1-1,5 | 0,5-1 | 0,3-1,8 | 0-0,5 |
| Кости | — | — | — | 0,3-0,5 | 0,5-0,9 |
| Стекло | — | 0-0,3 | 0,3-1 | 0,5-1,5 | 0-0,3 |
| Кожа, резина | — | 0-1 | 0,5-2 | 0,5-1,5 | 0-0,3 |
| Камни | — | — | 0,2-1 | 0,5-1,5 | 0,5-2 |
| Пластмасса | 0-0,2 | 0,3-0,8 | 0,2-0,5 | 0,2-0,5 | 0,2-0,5 |
| Смет и прочие | — | 0-0,5 | 0-0,5 | 0-0,4 | 7-11 |
| ВСЕГО: | 4-10 | 11-15 | 18-22 | 20-30 | 30-40 |
Химический состав. Усредненные данные химического состава ТБО по климатическим зонам приведены в табл.2. Украина относится к средней климатической зоне, за исключением Южного берега Крыма, который относится к южной. Как видно из результатов, приведенных в этой таблице, по содержанию таких элементов, как азот, фосфор, калий и кальций, ТБО могут быть отнесены к веществам, из которых можно получать ценные удобрения
Таблица 2. Химический состав ТБО в различных климатических зонахот сухой массы
| Показатели | Климатические зоны | |
| средняя | южная | |
| Органическое вещество | 56-72 | 56-80 |
| Зольность | 28-44 | 20-44 |
| Общий азот 1 | 0,9-1,9 | 1,2-2,7 |
| Кальций | 2-3 | 4-5,7 |
| Углерод | 30-35 | 28-39 |
| Фосфор | 0,5-0,8 | 0,5-0,8 |
| Общий калий | 0,5-1 | 0,5-1,1 |
| Влажность (% от общей массы) | 40-50 | 35-70 |
Физические свойства ТБО: плотность, связность и сцепление. Плотность ТБО городов Украины составляет в среднем 0,19—0,23 т/м3. Плотность ТБО колеблется в зависимости от благоустройства жилого фонда и сезонов года. Для благоустроенного жилого фонда плотность ТБО в весенне-летний сезон составляет 0,18—0,22 т/м3, в осенне-зимний сезон 0,2—0,25 т/м3, для неблагоустроенного жилого фонда с печным отоплением 0,3—0,6 т/м3. Чем больше бумаги и различных пластмассовых упаковок, тем меньше плотность ТБО. С увеличением влажности плотность ТБО повышается. В будущем плотность ТБО больших городов за счет увеличения количества различных упаковок снизится до величины, близкой 0,1 т/м3. В крупных городах Европы и Америки плотность ТБО близка к этому показателю.
Связность и сцепление. Бумага и картон, текстиль и пластмассовые пленки формируют структуру ТБО и придают им механическую связность. Липкие и влажные компоненты обеспечивают сцепление. Эти свойства ТБО способствуют сводообразованию и зависанию на стенках бункеров и прутьях решеток. Так, через решетку 30x30 см ТБО самостоятельно не проваливаются, и для их проталкивания требуются дополнительные усилия. На стенках бункеров с углами 65—70° происходит налипание и зависание ТБО. При длительном хранении ТБО слеживаются, самоуплотняются и теряют сыпучесть.
Компрессионные свойства. Для уменьшения общего объема ТБО при перевозке и складировании на полигонах важно знать их компрессионные свойства, т.е. влияние давления на степень уплотнения.
При послойном уплотнении на полигонах при удельном давлении, равном 0,1 МПа, объем рыхлого ТБО, выгруженного из мусоровоза, уменьшается в 3—4 раза.
При прессовании ТБО в мусоровозе при удельном давлении, равном 0,1 МПа, их объем уменьшается в 1,5—3 раза.
При повышении удельного давления до 0,3—0,5 МПа происходит поломка различного рода упаковок, прессование бумаги и пленок, начинается выдавливание влаги. Объем ТБО в зависимости от состава и влажности может быть уменьшен как минимум в 5 раз от первоначального, полученного при сборе ТБО в контейнерах. Плотность ТБО при этом может достигать величины, равной 0,8 т/м3 и более.
При повышении удельного давления до 10—20 МПа отжимается 80—90% всей влаги, содержащейся в ТБО при сборе. При этом объем ТБО снижается еще в 2—2,5 раза, а плотность повышается в 1,3—1,7 раза. Спрессованные таким образом ТБО на какое-то время стабилизируются, так как содержания влаги в ТБО недостаточно для активной жизнедеятельности микроорганизмов, а доступ кислорода из-за высокой плотности затруднен. При дальнейшем повышении удельного давления до 60 МПа происходит почти полное отжатие влаги, но объем практически уже не изменяется. Микробиологическая жизнь в таком материале замедляется.
Абразивные и коррозионные свойства (от лат. abrasu — соскабливание и corrose — разъедание). Соскабливание трущихся поверхностей происходит за счет балластных фракций (металл, бой стекла, фаянса, кости и др.). В связи с этим ТБО обладают абразивностью и могут истирать соприкасающиеся с ними взаимоперемещающиеся поверхности. При контакте с металлами ТБО оказывают корродирующее воздействие, что связано с их высокой влажностью, наличием в фильтрате растворов различных солей и кислой средой (рН=5—6,5).
Теплотехнические свойства. Наличие в ТБО большого количества органических веществ обуславливает их теплотворную способность.
Удельная теплоемкость основных компонентов ТБО (в Дж/кг • град.) следующая: вода — 4190; дерево, картон, бумага — 2000—2500; стекло, камни — 800—1000; железо — 400; алюминий — 860.
Теплотворная способность ТБО также зависит от их плотности. Так, при изменении плотности от 0,2 т/м3 до 0,5 т/м3 теплотворная способность ТБО снижается с 2000 до 940 ккал/кг.
Санитарно-бактериологические свойства. ТБО содержат большое количество влажных органических веществ, которые, разлагаясь, выделяют гнилостные запахи и фильтрат. При высыхании продукты неполного разложения образуют насыщенную загрязнителями и микроорганизмами (от 300 до 15 млрд на 1 г сухого вещества) пыль. В результате происходит интенсивное загрязнение воздуха, почв, поверхностных и грунтовых вод. Разносчиками патогенных микроорганизмов являются мухи, крысы, птицы, бездомные собаки и кошки.
В среде ТБО наряду с сапрофитными развиваются патогенные бактерии — носители различных заболеваний. Кроме патогенных микроорганизмов, ТБО содержат яйца гельминтов (глистов). При складировании ТБО часть патогенных микроорганизмов погибает уже через несколько дней, тогда как другие их виды могут существовать в таких условиях в течение нескольких лет. Яйца гельминтов сохраняют свою жизнестойкость в течение многих лет. С пылью или фильтратом они выносятся за пределы складирования ТБО и являются источниками загрязнения вод и почвенного покрова.
Микроорганизмы, обнаруживаемые в ТБО, являются возбудителями гепатита, туберкулеза, дизентерии, аскаридоза, респираторных, аллергических, кожных и других заболеваний.
Обеззараживание ТБО осуществляется следующими методами: сжигание органики на мусоросжигающих заводах, обработка дезинфицирующими растворами, биологическое обеззараживание в аэробных (компостирование) и в анаэробных (захоронение на полигонах) условиях, глубокое прессование с полным отжатием фильтрата, капсулирование измельченного ТБО различными отвердителями.
Биологическое обеззараживание ТБО при захоронении их на полигонах осуществляется следующим образом. ТБО перекрываются слоем земли, что прекращает доступ кислорода. В анаэробных условиях (при отсутствии кислорода) развиваются анаэробные бактерии, разлагающие органические вещества и убивающие патогенную микрофлору. Процесс разложения органики очень длителен и требует больших площадей для складирования ТБО. При этом возможна утилизация органических веществ в виде биогаза, содержащего до 55—60% метана.
Биологическое обеззараживание ТБО при компостировании осуществляется следующим образом. При наличии влаги и кислорода в среде ТБО развиваются аэробные бактерии. Сначала развивается группа мезофильныхаэробных бактерий, которые расщепляют некоторые органические соединения. При этом выделяется энергия, которая разогревает ТБО до 20—35° С. После первоначального разогрева в среде ТБО начинает активно развиваться группа термофильных аэробных бактерий, которые способны расщеплять более устойчивые органические соединения. Выделяющаяся при этом энергия разогревает ТБО до 60° С и более. Такая температура губительна для патогенных микроорганизмов (табл.Щ.3).