В настоящее время масса твердых бытовых отходов (ТБО) в России достигает 300-350кг/год на 1 человека.

1. Способы управления ТБО

Основным способом управления ТБО является повторное использование, захоронение и термическое уничтожение.

Для повторного использования ТБО необходимо:

1.                 внедрение способов раздельной уборки мусора в городах, для использования ~30%-40% коммерчески значимых отходов;

2.                 для ее осуществления необходимо изменение квартирного планирования многоэтажных домов, в том числе отказ от мусоропроводов, выделение на 1 этаже специальных комнат для раздельного распределения отходов (бумаги, стекла, металла и полиэтиленовых изделий);

3.                 введение закона о залоговой стоимости за упаковку, которая позволит обеспечить сбор и повторную утилизацию материала.

В настоящее время в России используется в основном захоронение ТБО на полигонах.

Подготовка 1 полигона в соответствии с нормами охраны окружающей среды в США для захоронения 200000т. ТБО достигает 1,55 млн. $/год [1].

В РФ из экономии часто используются для полигонов различные карьеры после выемки песка и щебня, что приводит к поступлению из трещин с глубины 20 м. из свалок, организованных 10-20 лет назад 150 видов органических систем, из которых [2]:

- 10% концентраций превышают предельно-допустимые концентрации (ПДК) в 5-40 раз на расстоянии 50м. от выхода газов на поверхность;

- обнаружены высокие концентрации до 40 ПДК этилацетата, метилциклопентана, циклогексана, бензола и диоксина.

Таким образом, на полигонах не происходит уничтожение ТБО, а данная проблема переносится во времени.

Как уже нами ранее отмечалось, наиболее эффективным способом уничтожение ТБО является сжигание в мусоросжигающих устройствах (МСУ).

Однако, при сжигании органических соединений (упаковки из полиэтилена, резинотехнические изделия и т.д.) в отходящих газах содержатся газообразные вещества (H₂S, CO, CO₂, HCl, HF, SO₂), полициклические ароматические углеводороды, диоксины, летучие окислы металлов, а так же пылевые выделения (таблица 1).

Таблица 1

Нормативы содержания вредных газообразных соединений в продуктах сгорания твердых бытовых отходов (мг/м³) [2]

Наряду с мероприятиями по очистке выбросов из МСУ (сухая сорбция на гидроокиси кальция и активного угля, мокрая газоочистка, использование электрофильтров и высоких дымовых труб), существенное влияние на экологическую опасность оказывает масштаб поступления общей массы загрязняющих веществ.

По этой причине одним из факторов снижения уровня загрязнения является организация локальных мест термического уничтожения ТБО в местах их образования.

2. Управление супертоксикантами при сжигании ТБО

В таблице 2 приведены данные о предельно допустимых концентрациях в атмосферном воздухе двух видов супертоксикантов:

1. металлов (Hg, Cd, Tl) и бенз(а)пирена, концентрация которого на 2-3 порядка ниже газообразных соединений;

2. диоксина, концентрация которого снижается еще на 3 порядка, поскольку его внедрение в иммунную систему человека вызывает изменение наследственных признаков.

Озабоченность поступлением в окружающую среду диоксина (соответствующая по эквиваленту -2, 3, 7, 8-трихлорбензопарадиоксину, ТХДД) вызвана тем, что ежедневная химическая доза для человеческого организма не должна превышать 10^-11 г/кг веса/день.

Поскольку в ТБО России содержание пластиковых хлорполимеров достигает 2-5%, то их термическое уничтожение приводит к появлению в дымовых газах диоксина.

Однако оказалось, что при температуре ~1300ºCсредняя концентрация диоксина была ниже предельно допустимых выбросов в отходящих газах.

Таблица 2

Предельно допустимая концентрация и среднесуточная норма эмиссии тяжелых металлов и органических токсичных веществ (мкг/м³)

Таким образом возникла идея о регулировании выбросов диоксина путем регулирования процессов термической обработки ТБО.

3. Технология экономически чистого уничтожения ТБО

Для экологически безопасного уничтожения ТБО предлагается использование процессов пиролиза с доступом горячего окислителя, позволяющим достичь температуры горения свыше 1200ºC и время переработки продуктов сгорания более 2 секунд.

Кроме того, для предотвращения образования диоксина в процессе охлаждения хлорсодержащих газов в определенном температурном режиме (700-800ºC) необходимо обеспечивать их быстрое охлаждение.

Перечисленные выше параметры были использованы при разработке установки в ОАО `ЭНИН им. Г.М. Кржижановского` по уничтожению органосодержащих ТБО в местах их накопления.

Таблица 3

Сравнительная характеристика выбросов в атмосферу [4]

Основной принцип уничтожения ТБО заключается в использовании двухступенчатого сжигания, которое включает в себя [3]:

1. предварительное термическое разложение (пиролиз) органической части исходного сырья;

2. сжигание газообразных продуктов с использованием выделяющегося тепла на поддержание процесса;

3. дожиг коксового остатка.

Как можно видеть из табл. 3, использование пиролизной установки позволит снизить выбросы аэрозолей, окислов углерода, азота и серы в 3-25 раз, тогда как для диоксинов и фуранов в 3,5 раза, а токсичных металлов – в 1,1∙10² – 6∙10^-4 раз.

Выводы

Поскольку отсутствует влияние установки на атмосферный фон данной территории, даже без применения дополнительных средств очистки, настоящий метод может быть рекомендован для использования в рекреационно-курортной зоне.

Такой зоной может быть побережье о. Байкал, где запланировано развитие отдельных автономных курортов в его северной части.

Литература

1.                 Даффи Д.П. Сколько стоит полигон/ Твердые бытовые отходы, 2006 N10 с.16-20

2.                 Двоскин Г. Корнильева В. Молчанова И. и др. Обеспечение экологической безопасности при сжигании промышленных и бытовых отходов/ ЦЭНЭФ, 2003 N2 с.17-21

3.                 Двоскин Г. Молчанова И. Старостин А. Энергосберегающая экологически чистая технология сжигания отходов/ ЦЭНЭФ, 2003, N2 с.22-23

4.                 Золотарев Г.М. Новая экологически чистая технология управления бытовыми отходами для условий Москвы и Московской области/ Коммунальный комплекс Подмосковья, 2009 N1 с.26-30

Аникиев В.В. д.г.-м.н., проф., председатель правления

Российской экологической независимой экспертизы

8 июля 2009 г.

www.viperson.ru

Док. 573182
Опублик.: 09.07.09
Число обращений: 0