1.4 Диоксиносодержащие отходы
Диоксинсодержащие отходы образуются при сжигании промышленного и городского мусора, бензина со свинцовыми присадками и как побочные продукты в химической, целлюлозно-бумажной и электротехнической промышленности. Установлено, что диоксины образуются также при обезвреживании воды хлорированием, в местах хлорного производства, в особенности при производстве пестицидов. Диоксины — синтетические органические вещества из класса хлоруглеводородов. Диоксины 2, 3, 7, 8, — ТХДД и диоксиноподобные соединения (более 200) — самые токсичные из полученных человеком веществ. Они обладают мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием; подавляют иммунную систему («диоксиновый СПИД») и в случае получения человеком через продукты питания или в виде аэрозолей достаточно высоких доз вызывают «синдром изнурения» — постепенное истощение и смерть без явно выраженных патологических симптомов. Биологическое действие диоксинов проявляется уже з исключительно низких дозах. Впервые в мире диоксиновая проблема возникла в США в 30—40 гг. В России производство этих веществ началось вблизи г. Куйбышева и в г. Уфе в 70-е гг., где выпускался гербицид и другие диоксинсодержащие консерванты древесины. Первое крупномасштабное диоксиновое загрязнение окружающей среды зарегистрировано в 1991 г. в районе г. Уфы. Содержание диоксинов в водах р. Уфа более чем в 50 тыс. раз превысило их предельно допустимые концентрации (Голубчиков, 1994). Причина загрязнения воды — поступление фильтрата из уфимской городской свалки промышленных и бытовых отходов, где по оценочным данным было законсервировано более 40 кг диоксинов. Как следствие, содержание диоксинов в крови, жировой ткани и грудном молоке многих жителей Уфы и Стерлитамака увеличилось в четыре—десять раз по сравнению с допустимым уровнем.
1.5 Твердые бытовые отходы (ТБО)
Твердые бытовые отходы (ТБО) – совокупность твердых веществ (пластмасса, бумага, стекло, кожа и т.д.) и пищевых отбросов, образующихся в бытовых условиях. Человечество на сегодняшний день придумало множество видов деятельности по обращению с твердыми бытовыми отходами: хранение, транспортирование, утилизация, складирование и даже добывание из обыкновенного мусора энергии. Твердые бытовые отходы я бы хотела рассмотреть подробнее в следующей главе.
2. ТВЕРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ
Твердые бытовые отходы (ТБО) – совокупность твердых веществ (пластмасса, бумага, стекло, кожа и др.) и пищевых отходов, образующихся в бытовых условиях.
2.1 Структура ТБО
Таблица 2.Состав ТБО в некоторых городах (Денисов, 2008)
| Составляющий компонент ТБО | Москва | Харьков | Владимир |
| Гниющие пищевые отходы (овощные очистки, остатки пищи) | 36,8 | 47 | 44 |
| Целлюлозное волокно (бумага, картон) | 36,4 | 29,3 | 22 |
| Стекло | 5,6 | - | 9 |
| Металлы | 3,4 | 1,8 | 8 |
| Кожа, текстиль | 1,6 | 2,1 | 5 |
| Древесина | 2 | 2 | 1 |
| Шлаки, пыль | 0,9 | - | 1 |
| Пластические массы (упаковочные материал) | 0,7 | - | 5 |
| Прочие ТБО | 7,1 | 4,7 | 5 |
В таблице 2 приведен состав ТБО двух городов России, а также Харькова (Украина). Однако с начала 90-х годов прошлого века, среди ТБО все большее место занимают пластмассы и синтетические материалы, а также упаковка. В структуре развитых стран выделяются макулатура и органические отходы (около 20 % в среднем, увеличиваясь до 60 % в южных странах). К 2000 г. в наибольшей степени увеличился объем пластмассовых отходов. Так, если в 1970 г. в США объем пластмассовых отходов составлял 3 млн. т., в 1986 г. – 10,3 млн. т., то в 2000 г. уже свыше 15 млн. т. Аналогичная тенденция наблюдается в России. Количество бытовых отходов в расчете на одного человека увеличивается примерно на 1-4 %, а по массе на 0,2-0,4 % в год и в настоящее время составляет (кг/год): в благоустроенных зданиях – 210-225, в неблагоустроенных зданиях – 360-450.
2.2 Сбор, временное хранение и транспортирование твердых бытовых отходов
Надлежащая организация сбора, хранения и транспортировки отходов вносит большой вклад в оздоровление окружающей среды. В США, где норма накопления ТБО в 2-3- раза больше, чем в России, на их удаление и обезвреживание расходуется около 10 млрд. долларов в год, причем больше половины этих средств идет на сбор и транспортировку.
В России существующая схема сбора твердых бытовых отходов включает следующие операции: 1) в зоне многоэтажной застройки сбор производится в металлические контейнеры, устанавливаемые на специальные контейнерные площадке; 2) с целью вывоза ТБО применяют спецтранспорт:
- с различными механизмами загрузки-выгрузки отходов, характером процесса уплотнения отходов;
- с различной вместимостью кузова: мини-мусоровозы (7-10 м³), средние (16-45 м³) и большегрузные (более 45 м³).
Следует всячески фиксировать сортировку и селективный сбор ТБО, причем при любом способе транспортирования. Это более сложный путь, но в то же время выгодный с экономической и экологической точки зрения.
За рубежом уже давно с активным участием населения практикуется раздельный сбор ТБО: в отдельные контейнеры складываются пищевые отходы, макулатура, стеклотара, металлолом. С населением заблаговременно проводится разъяснительная работа, которая вполне оправдывает себя в ряде промышленно-развитых стран: в Германии, США, Канаде, Японии и некоторых других. Например, в Финляндии, богатой лесом не менее России, сортируют даже макулатуру: газетная бумага, картон, книжная бумага собираются в отдельные чистые контейнеры, каждый из которых выкрашен специальной краской в определенный цвет.
2.3 Сжигание ТБО – диоксиновая опасность
В мировой практике наибольшее распространение получили следующие инженерно-технические методы обращения с ТБО: 1) сжигание на мусоросжигательных заводах; 2) предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных веществ из отходов; 3) компостирование с получением азотного удобрения или биотоплива; 4) ферментация (получение биогаза); 5) пиролиз ТБО – высокотемпературный (около 1700ºС) нагрев без доступа воздуха; 6) строительство полигонов для длительного захоронения отходов (с возможностью их частичной переработки). Сжигание твердых отходов в кострах или примитивных печах нельзя считать целесообразным ни с экономической, ни, тем более, с экологической точек зрения. При этом не только загрязняется воздушная среда, но и не используется образующаяся тепловая энергия. Ряд специалистов считает, что оно может быть оправдано только в том случае, если сочетаются утилизация тепловой энергии и очистка отходящих газов. Такой процесс происходит на мусоросжигательных заводах (МСЗ), которые имеют паровые или водогрейные котлы со специальными топками. Температура в топке должна быть не менее 1000 °С, чтобы сгорели все дурно пахнущие примеси.
Выбор сжигания или компостирования для обезвреживания твердых отходов зависит от местных условий. В интересах сельского хозяйства, очевидно, компостировать отходы целесообразнее в Нечерноземных районах. Что касается мусоросжигания, оно как способ использования ТБО должно рассматриваться как пройденный этап. Например, в европейских странах за последние 10 лет не введен ни один мусоросжигательный завод; сжигают лишь то, что остается после сортировки и утилизации. Это, в частности, объясняется тем, что при сжигании мусора с самым разнообразным сочетанием компонентов образуется огромное количество вредных веществ, таких как диоксины, фосген, синильная кислота и другие, а также золы и шлаки неизвестного состава и с непредсказуемыми свойствами. Например, при сжигании 1 т городского мусора в среднем образуется около 25—34 кг летучей золы.
Диоксины — общепринятое название группы органических веществ, которые относятся к классу полихлорированных полициклических соединений (ПХ ПС). Под этим названием объединено более 200 веществ.
Диоксины признаны наиболее опасными веществами — супертоксикантами. Борьба с ними объявлена мировым сообществом специальным документом — Стокгольмской конвенцией, открытой для подписания 23 мая 2001 г. Через год Россия присоединилась к указанной Конвенции.
2.4 Утилизация твердых бытовых отходов городов
В большинстве стран мира, прежде всего развитых, для утилизации существует унифицированная система, которая позволяет депонировать или переработать каждый компонент. Указанная система в общем виде состоит из трех взаимодополняющих и связанных между собой блоков: 1) рециклинг или повторное использование; 2) собственно утилизация, направленная, прежде всего, на сокращение объемов ТБО; 3) депонирование или складирование. Соотношение между собой блоков этой системы определяется спецификой страны (площадь, уровень развития техники и технологии, отношение населения к проблеме) и самой структурой отходов. Так, наиболее экологически обоснована эта система у относительно маленькой и технологически развитой Японии, где наибольшее количество твердых отходов направляется в повторное производство. Напротив, в такой крупной стране, как США, 80 % отходов складируется. То же самое относится и к России, где около 140 млн м3 ТБО/год складируется на площади около 100 км2 пригородных земель под полигонами.
Рециклинг (рециклизация). Это повторное использование какого-то ресурса после его обработки, делающей его пригодным для такого использования. Процесс использования вторичного сырья превращен в большинстве стран в особого рода производственную деятельность, сектор бизнеса.