X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Россия относится к странам с высоким уровнем урбанизации. В 164 городах с населением свыше 100 тысяч человек проживает 66,3 млн. жителей, что составляет 62 процента городского населения и более 45 процентов всего населения страны.

Целью настоящей работы является анализ загрязнения окружающей среды ТБО и способы переработки.

Экологическое состояние городских территорий неразрывно связано с общей социально-экономической ситуацией в стране, реализацией государственной экологической, градостроительной и жилищной политики.

Загрязнение окружающей природной среды твёрдыми бытовыми отходами находится в неразрывной связи с общеэкологическими проблемами современного города. Загрязнение атмосферы при термическом обезвреживании ТБО в пределах города является альтернативой загрязнению атмосферы мусоровозным транспортом при вывозе ТБО за пределы города. Загрязнение грунтовых вод фильтратом ТБО на стихийных или плохо запроектированных свалках может привести к загрязнению компоста, получаемого из ТБО и осадка сточных вод, в сельском хозяйстве также связано с необходимостью контроля фонового содержания тяжёлых металлов в почве. Таким образом вся система управления ТБО города, включающая сбор, транспорт, обезвреживание и утилизацию ТБО планируется с учётом всей экологической обстановки города [8,10].

Основным местом утилизации бытовых отходов в нашей стране являются полигоны ТБО, куда, в общем, вывозится около 95% всех отходов, а сжигание ТБО составляет менее 10%. ТБО по морфологическому признаку подразделяются на компоненты: бумагу, картон, пищевые, отходы, дерево, металл (чёрный и цветной), текстиль, кости, стекло, кожу, резину, камни, полимерные материалы, прочие (не классифицируемые фракции). По единой методике, принятой Европейскими странами, при необходимости добавляется компонент «садовые отходы». Для решения вопроса о целесообразности использования утильных компонентов ТБО проводят подробный анализ состава отходов, дифференцируя бумагу на условно чистую (утильную) и загрязнённую; металл – на изделия из железа и консервные банки; пластмассу – на упаковочную и изделия из пластмасс [10].

Исследованные изменения состава ТБО характеризуются увеличением содержания пищевых отходов с 20-25 процентов весной до 40-55 процентов осенью, что связано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания (особенно в городах южной зоны). При обращении с ТБО необходимо учитывать, что они содержат ценные утильные компоненты. В таблице 1 представлен ориентировочный морфологический и физико-химический состав ТБО городов России, расположенных в разных климатических зонах. Как видно из приведенных данных, ТБО российских городов содержат такие ценные компоненты, как бумага, картон, стекло, полимерные материалы, металлы.

Таблица 1 – Морфологический и физико-химический состав ТБО для

разных климатических зон, % по массе

Компонент	Климатическая зона
	средняя	южная	северная
Морфологический состав ТБО
Пищевые отходы	35-45	40-49	32-39
бумага, картон	32-35	22-30	26-35
дерево	1-2	1-2	2-5
чёрный металлолом	3-4	2-3	3-4
цветной металлолом	0,5-1,5	0,5-1,5	0,5-1,5
текстиль	3-5	3-5	4-6
кости	1-2	1-2	1-2
стекло	2-3	2-3	4-6
кожа, резина	0,5-1	1	2-3
камни, штукатурка	0,5-1	1	1-3
пластмасса	3-4	3-6	3-4
прочее	1-2	3-4	1-2
отсев (менее 15мм)	5-7	6-8	4-6
Физико-химический состав ТБО
Зольность на раб. массу, %	10-21
Зольность на сух. массу, %	20-32
Органическое вещество на сухую массу, %	68-80
Влажность, %	35-60
Плотность, кг/ м3	190-200
Теплота сгорания низшая на рабочую массу, кДж/кг	5000-8000
Агрохимические показатели, % на сухую массу
Азот общий N	0,8-1
Фосфор Р2О5	0,7-1,1
Калий К2О	0,5-0,7
Кальция CaO	2,3-3,6

При захоронении ТБО на полигонах эти утильные фракции безвозвратно теряются. В частности, теряется 9 млн. т. макулатуры, 1,5 млн. т. черных и цветных металлов, 2 млн. т полимерных материалов, 10 млн. т. пищевых отходов, 0,5 млн. т. стекла [2].

Одним из основных способов удаления ТБО во всем мире остается захоронение в приповерхностной геологической среде [9].

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 [7].

С традиционно применявшимися свалками обычно связано множество проблем – они являются рассадниками грызунов и птиц, загрязняют водоемы, самовозгораются, ветер может сдувать с них мусор и т.д. Полигон по захоронению отходов представляет собой сложнейшую систему, подробное исследование которой началось совсем недавно. Дело в том, что большинство материалов, которые утилизируются на полигонах, появились, как и сами современные полигоны, не более 20-30 лет назад. Никто не знает, за какое время они полностью разложатся. Когда ученые приступили к раскопке старых полигонов, они обнаружили удивительную вещь: за 15 лет 80 процентов органического материала, попавшего на полигон (овощи, хот-доги) не разложилось. Иногда удавалось прочитать откопанную на свалке газету 30-летней давности. Современные полигоны оборудованы всеми типами систем, чтобы не допустить контакта отходов с окружающей средой. По иронии, именно вследствие этого, разложение отходов затруднено, и они представляют собой своеобразную «бомбу замедленного действия» [3,4].

Особое внимание уделяется выводу полигона из эксплуатации и последующей рекультивации. Как правило, исходный проект полигона уже включает план мероприятий по рекультивации, длительному мониторингу закрытого полигона и т.п. В США законы многих штатов требуют от компании, управляющей полигоном, создания специального фонда рекультивации. Такой фонд формируется в течение всего времени работы полигона за счет отчислений от получаемого дохода и должен обеспечить необходимые средства независимо от смены собственника полигона, банкротства компании и т.п. [7].

Компостирование – это технология переработки отходов, основанная на их естественном биоразложении. Наиболее широко компостирование применяется для переработки отходов органического – прежде всего растительного – происхождения, таких как листья, ветки и скошенная трава. Существуют технологии компостирования пищевых отходов, а так же неразделенного потока ТБО.

В России компостирование с помощью компостных ям часто применяется населением в индивидуальных домах или на садовых участках. В то же время процесс компостирования может быть централизован и проводиться на специальных площадках. Существует несколько технологий компостирования, различающихся по стоимости и сложности. Более простые и дешевые технологии требуют больше места, и процесс компостирования занимает больше времени.

Конечным продуктом компостирования является компост, который может найти различные применения в городском и сельском хозяйстве. Компостирование, применяемое в России на так называемых механизированных мусороперерабатывающих заводах, например, в Санкт-Петербурге, представляет из себя процесс сбраживания в биореакторах всего объема ТБО, а не только его органической составляющей. Хотя характеристики конечного продукта могут быть значительно улучшены путем извлечения из отходов металла, пластика и т.д., все же он представляет собой достаточно опасный продукт и находит очень ограниченное применение (на Западе такой «компост» применяют только для покрытия свалок) [7].

Существует также третье направление утилизации отходов - термическая обработка, а именно, сжигание, газификация и пиролиз. Сжигание не может считаться экономически оправданным и ресурсосберегающим методом, так как многие органические вещества, которые могли бы еще быть повторно использованы, сжигаются, да еще и с дополнительными затратами энергии. Также существующие мусоросжигающие установки имеют целый ряд недостатков, главным из которых является тот, что при работе они образуют чрезвычайно токсичные отходы (полихлорированные дибензодиоксины, фураны и бифенилы), выделяемые вместе с тяжелыми металлами в окружающую среду с дымовыми газами и сточными водами [7].

Загрязнение атмосферы при термическом обезвреживании ТБО в пределах города, как оказалось, не является альтернативой загрязнению атмосферы мусоровозным транспортом при вывозе ТБО за пределы города. Загрязнение грунтовых вод фильтратом ТБО на стихийных или плохо запроектированных свалках может привести к загрязнению компоста, получаемого из ТБО и осадка сточных вод, в сельском хозяйстве также связано с необходимостью контроля фонового содержания тяжёлых металлов в почве. Поэтому вся система управления ТБО города, включающая сбор, транспорт, обезвреживание и утилизацию ТБО должна планироваться с учётом экологической обстановки города и по возможности использовала все известные варианты с учетом экономической составляющей переработки [8,9].

Очевидно, что ни одна технология сама по себе не решит проблемы ТБО. Полигоны еще длительное время останутся основным способом утилизации ТБО. Основная задача - новейшее обустройство существующих полигонов продление их жизни, уменьшение токсического воздействия (путем герметизации с добавлением воды для перегнивания, очисткой фильтрата и отведением биогаза).

Из выше сказанного можно сделать неутешительный вывод, что существующие сейчас, и широко используемые в нашей стране способы утилизации отходов имеют огромное количество недостатков. И устранение их - перспектива недалекого будущего.

Список использованных источников и литературы

Акимова Т.А., Хаскин Т.В. Экология: Учебник для вузов. – М.:ЮНИТИ, 1999. – 455 с.

Концепция обращения с твердыми бытовыми отходами РФ № 17 от 22 декабря 1999. – 14 с.

Кукуева. Т.И. Утилизация промышленных и бытовых отходов. – М.: ГПНТБ России, 1992. – 105 с.

Некрасов В.Г., Горзиб И.М. Твердые бытовые отходы и проблемы их утилизации // – М.: Пром. энергетика, 1992. – N 2. – С. 46-48.

Систер В.Г., Мирный А.Н., Современные технологии обезвреживания и утилизации твердых бытовых отходов, М.: Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, 2003. – С. 62-67.

Свергузова С.В., Гаврилова О.В. Способ утилизации твердых бытовых отходов // Наука – производству, 2001. – N 3(41). – С .44-46.

Утилизация твердых отходов. под ред. А.П. Цыганкова. – М.: Стройиздат, 1982. –. С. 131-145.

Шнайдер И.М. Проблема твердых бытовых отходов и пути ее решения // Академ. Зап, 2002. - N 1 (02). – С. 25-31.

Шубов Л.Я., Ставровский М.Е., Шехирев Д.В. Технология отходов. Учебник для вузов. Оптима - групп, 2006. – 410 с.

Существующие методы накопления ТБО. [Интернет ресурс] center progress 13 лекция ТБО. Pdf (Дата обращения 15.12.2017).

Код для цитирования: Скопировать