Накопление, состав и свойства твердых бытовых отходов. Технология сбора иэвакуации

Существующее состояние санитарной очистки характеризуют: сведения об организационной структуре предприятий уборки, организаций и объемы работ по сбору и вывозу твердых, жидких и пищевых отходов, утвержденные нормы накопления бытовых отходов, способы обезвреживания и использования городских отходов, число и тип применяемого спецавтотранспорта. Д. А. Ярошевским было предложено разрабатывать схему санитарной очистки по следующим разделам:

1. Очистка города от твердых бытовых отходов. Раздел содержит рекомендации по сбору, удалению и обезвреживанию ТБО, которые должны разрабатываться на основе технико-экономического сравнения различных проектных вариантов. В разделе целесообразно выделить следующие подразделы:

1.1. Система и организация работ по санитарной очистке, где решают вопросы введения или совершенствования планово-регулярной системы санитарной очистки, режим работы и периодичность вывоза отходов, распределение функций по санитарной очистке между различными городскими организациями, разделение города по районам очистки.

1.2. Состав, свойства и нормы накопления ТБО, на основании приведенной санитарно-гигиенической характеристики, рассматривают физические и химические свойства ТБО в настоящее время и прогноз их изменения на расчетный срок. Обосновывают принятые на проектные сроки нормы накопления различных видов отходов и определяют объемы накопления на первую очередь и расчетный срок по объектам образования ТБО.

1.3. Система сбора и удаления ТБО. На основании приведенной характеристики и технико-экономической оценки методов сбора и удаления бытового мусора и бытовых отходов учреждений и предприятий обслуживания определяют оптимальные методы очистки.

1.4. Транспортирование ТБО. В соответствии с рекомендуемыми методами сбора и на основании технико-экономического сравнения выбирают схему удаления бытовых отходов, обосновывают выбор типов транспортных средств, определяют потребность в мусорововозах каждого типа, их производительность и число вывозимых отходов, приводят расчеты по определению типа и числа транспортных средств для удаления крупногабаритных отходов. При рассмотрении варианта двухэтапного удаления ТБО обосновывают выбор типов мусороперегрузочных станций, их мощность. Обосновывают выбор пневмотранспорта ТБО, устанавливают район очистки, технологическую схему, рассчитывают мощность системы, протяженность сетей, необходимое оборудование.

1.5. Обезвреживание и утилизация ТБО. Производят технико-экономические расчеты выбора метода обезвреживания с учетом санитарной характеристики, физических и химических свойств бытовых отходов и нетоксичных промышленных отходов и накопления уличного смета.

1.6. Сбор, транспортирование и использование пищевых отходов. Выявляют потребителей пищевых отходов, необходимость в сооружении специальных установок по переработке пищевых отходов и места их размещения в плане города или региона. Определяют тип и число групповых, дворовых сборников и специальных транспортных средств для удаления пищевых отходов.

1.7. Организация сбора и удаления вторичного сырья. В этом подразделе определяют среднегодовое накопление вторичного сырья, обосновывают выбор раздельного сбора, механизированной централизованной сортировки или частичной утилизации на мусоро-перерабатывающих заводах.

1.8. Сбор, удаление и обезвреживание специфических отходов. Рассматривают характеристику специфических отходов и предлагают решение указанных вопросов применительно к их свойствам.

В настоящее время в мировой практике реализовано более десятка технологий переработки твердых бытовых и промышленных отходов (ТБПО). Наиболее распространенными среди них являются термические способы. Анализ этих технологий показал, что они обладают рядом недостатков, основным из которых является неудовлетворительная экологическая чистота. Она связывается в последние годы главным образом с отходами, содержащими хлорорганические вещества и (или) выделяющие другие высокотоксичные органические соединения (фураны, диоксины и тп.). Диоксинообразующими компонентами ТБПО являются такие материалы как картон, газеты, пластмассы, изделия из поливинилхлорида и т.п.
Самой распространённой среди них является технология сжигания в слоевой топке на колосниковых решётках (Приложение 1).
Сжигание отходов в топках с псевдосжиженным слоем широко распространено в Японии. В США работает технология по сжиганию отходов в циркулирующем псевдосжиженном слое.
Получает распространение технология предварительного пиролиза и последующего высокотемпературного сжигания.
Все эти технологии обладают одним общим недостатком - повышенной экологической опасностью при бункерном хранении ТБПО, связанной с гниением отходов, с неравномерностью загрузки печей и, как следствие, с наличием вторичных отходов
По технологиям сжигания ТБПО на колосниковых решётках при температуре 600-900°С остаётся 25-30% вторичных твёрдых отходов, заражённых высокотоксичными веществами и требующих, в свою очередь, обезвреживания или специального захоронения. Кроме этого, при сжигании отходов при указанной температуре и медленном нагреве идет интенсивное образование диоксинов и ПАУ как в процессе сжигания отходов, так и в процессе охлаждения газов, где главную функцию синтеза и их транспортировки выполняют аэрозоли сажи. В результате этого происходит загрязнение окружающей среды на расстоянии до 30 км и, как правило, (из зарубежной практики) заводы по переработке ТБПО закрываются (Нидерланды, Голландия, Польша и т.д.) или переводятся на дорогостоящую систему очистки газов с помощью угольных фильтров и специальных катализаторов окисления окислов азота, ПАУ и диоксинов.
Технологии по сжиганию отходов в топках с псевдосжиженным слоем и в циркулирующем псевдоожиженном слое не решают проблему утилизации и обезвреживания твёрдых остатков - шлака, и особенно летучей золы.
Сжигание ТБПО по технологии "Пиролиз и высокотемпературное сжигание" сложно аппаратурно как на стадий пиролиза и сжигания отходов, так и на стадии газоочистки.
Технология переработки отходов в печи Ванюкова при всей сложности системы газоочистки малоэффективна в смысле осаждения аэрозолей, а, следовательно, и образования диоксинов, т.е. не гарантирует необходимую экологическую обработку. Плавильная печь капиталоемкая и сложна в эксплуатации.
Из сказанного видно, что основополагающим при переработке ТБПО является проблема образования диоксидов.
Есть основание предполагать, что при обычном способе сжигания мусора в газовом тракте снова образуются токсичные соединения (диоксины, полиароматические углеводороды (ПАУ) и т.д.), где главную функцию синтеза и транспортировки выполняют аэрозоли сажи:
а) образование синтезгаза С + Н2О = СО + Н2;
б) гетерогенный каталитический синтез органических соединений на поверхности аэрозолей сажи;
в) сорбция продуктов синтеза на поверхности сажи.
СО + Н2 + НС1 = ПАУ, диоксины и т.д.
На 1см2 сажистой аэрозоли могут разместиться приблизительно 1014 молекул ПАУ и диоксинов. В 1 м3 отходящих газов могу находиться десятки миллионов частиц сажи с общей поверхностью больше 100м2. На такой поверхности может разместиться больше 1020 молекул ПАУ и диоксинов. Улавливание сажистых аэрозолей крайне сложная и дорогостоящая задача.

Все твердые отходы вывозятся специализированным транспортом в специально отведенные места для обезвреживания и утилизации не реже трех раз в неделю, а в крупных городах ежедневно.

В нашей стране в большинстве городов применяется планово-регулярная, или коммунальная очистка, т.е. отбросы с мест их сбора удаляют в установленные сроки независимо от фактического накопления, без заявок или вывозов транспорта. Мусоросборные машины по определенному маршруту объезжают кварталы города и забирают имеющиеся отходы. В зависимости от местных условий их могут пересыпать из дворовых мусоросборников в кузов машины или вывозить прямо в контейнерах, оставляя взамен пустой контейнер.

В некоторых городах используется так называемая поквартирная очистка, когда жители в установленное время выносят собравшийся у них мусор непосредственно в транспорт очистки.