Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

Л.В. Мисун, И.Н. Мисун, В.М. Грищук
Инженерная экология в АПК

пособие / под ред. проф. Л.В. Мисуна. – Мн.: БГАТУ, 2007. – 302с.

Предыдущая

5. Защита атмосферы от загрязнения стационарными объектами АПК

5.10. Накопление и утилизация отходов

5.10.1. Твердые отходы

Количество твердых отходов существенно зависит от их вида, условий производства и уровня жизни, климатических факторов, способов сбора и др. Поэтому конкретные расчетные, близкие к практике, нормативы накопления могут быть установлены только опытным путем. Это особенно касается твердых производственных отходов (ТПрО). Лишь создание системы мониторинга предприятий может дать объективную картину их накопления. Несколько проще с ТБО – примерные нормативы накопления этих отходов разработаны во многих странах и корректируются с учетом установленных темпов роста.

Эти нормы приводятся в величинах массы (или объема) на одного человека в сутки или год и относится к конкретным единицам жилого фонда и отдельно стоящим объектам торгового или культурно-бытового назначения (таблица 5.55) [10].

Таблица 5.55 – Накопление ТБО

Вид объекта

Нормы накопления на 1 чел.

Плотность ρ, кг/м3

кг/сутки. чел

кг/год. чел.

Жилые дома – благоустроенные

0,58–0,62

210–225

210

Жилые дома – неблагоустроенные

0,99–1,24

360–450

300

Гостиницы (на 1 место)

0,33

120

170

Дошкольные учреждения

0,26

95

240

Учебное заведение

0,05

19

190

Театр, кинотеатр (на 1 место)

0,08

30

150

Учреждение

0,13

40

180

Прод. магазин (на 1 м2)

0,44

160

200

Промтов. магазин (на 1 м2)

0,08

30

200

Рынок (на 1 м2)

0,05

18

500

Санаторий, пансионаты

0,68

250

270

Вокзалы, аэропорты (на 1 м2)

0,34

125

250

Общая норма для городов с населением, более 100 000 чел.

0,71–0,82

060–300

200

Способы утилизации отходов можно разделить на мусоросжигание (более точно – термические способы утилизации) и мусоропереработку.

Термические методы обезвреживания твердых отходов, в свою очередь, условно можно разделить на две группы: термодеструкцию (пиролиз) отходов с получением твердых, жидких и газообразных продуктов и огневой метод (сжигание), приводящий к образованию газообразных продуктов и золы. В зависимости от состава и подготовки твердых отходов существует слоевое сжигание исходных (неподготовленных) отходов в мусоросжигательных котлоагрегатах, слоевое или камерное сжигание подготовленных отходов (свободных от балластных фракций) и сжигание в кипящем слое для ликвидации промышленных отходов. При слоевом сжигании в топке мусоросжигательного котла в первой зоне (слое) происходит выход летучих продуктов, по мере увеличения температуры происходит газификация отходов и далее идет слой горящего кокса. Сжигание должно проходить при температуре 800–1000 °С.

Сжигание исходных отходов хотя и является простым и универсальным методом утилизации отходов, но имеет массу недостатков главный из которых, как уже отмечалось, большой остаток шлака, высокий уровень образования диоксинов и кислых газов, которые выделяются на стадии газификации и ведут к загрязнению атмосферы из-за большой влажности при большой доле (выше 40 %) пищевых отходов. По этим, причинам на практике температура в топке не превышает 550 °С.

Более современный способ сжигания – это сжигание в псевдосжиженном слое. Принцип работы реакторов с псевдосжиженным слоем состоит в подаче горючих газов (воздуха) через слой инертного материала (песок с размерами частиц 1–5 мм), поддерживаемого колосниковой решеткой. При критической скорости потока газа инертный слой переходит во взвешенное состояние, напоминающее кипящую жидкость. Поступившие в реактор отходы интенсивно перемешиваются с инертным слоем, при этом существенно интенсифицируется теплообмен. Температура в реакторе колеблется от 800 до 990 °С в зависимости от материала инертного слоя, т. к. процессы в псевдосжиженном слое проводят при температурах, не приводящих к расплавлению или спеканию реагирующих материалов.

К основным достоинствам способа относятся: интенсивное перемешивание твердой фазы, приводящее практически к полному выравниванию температур, небольшое гидравлическое сопротивление слоя; отсутствие движущихся и вращающихся частей; возможность автоматизации процесса обезвреживания; возможность сжигания отходов с повышенной влажностью.

Используются следующие методы термической обработки отходов.

Пиролиз – термохимический процесс, в котором происходит разложение органической части отходов и получение полезных продуктов под действием высокой температуры в специальных реакторах. Существуют следующие разновидности метода: окислительный пиролиз с последующим сжиганием пиролизных газов и сухой пиролиз.

Окислительный пиролиз – это процесс термического разложения отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Газообразные продукты разложения отходов смешиваются с продуктами сгорания топлива или части отходов, поэтому на выходе из реактора они имеют низкую теплоту сгорания, но повышенную температуру. Затем смесь газов сжигают в обычных топочных устройствах. В процессе окислительного пиролиза образуется твердый углеродистый остаток (кокс), который в дальнейшем можно использовать в качестве твердого топлива или в других целях.

Метод окислительного пиролиза с последующим сжиганием пиролизных газов универсален в отношении фракционного состава и фазового состояния отходов, их влажности и зольности. Обычно окислительный пиролиз проводят при 600–900 °С (температура нагрева отходов). При сжигании газов пиролиза дымовые газы меньше загрязнены летучей золой и сажей, чем при прямом сжигании отходов, что позволяет упростить систему очистки.

Сухой пиролиз – это метод термической переработки отходов, обеспечивающий их высокоэффективное обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья, что способствует созданию малоотходных технологий. Под сухим пиролизом понимают процесс термического разложения отходов, твердого или жидкого топлива без доступа кислорода.

Большое количество пищевых отходов в составе ТБО препятствует их качественному сжиганию и затрудняет захоронение на полигонах. Оптимальный вариант – отделение пищеотходов па стадии сбора населением. Если это сделано, часть фракций можно повторно использовать. В промышленном масштабе это делается на мусороперерабатывающих заводах (МПЗ). В странах, где раздельный сбор ТБО не осуществляется на этих заводах выполняется механическая сортировка мусора. Основной процесс па МПЗ – компостирование органических отходов, прежде всего – пищевых. Компостирование – биохимический процесс, предназначенный для преобразования органических твердых отходов в стабильный, подобный гумусу продукт, используемый для улучшения состава почвы.

Изготовленный компост при внесении в почву улучшает ее состав: органические кислоты образуют комплексы с почвенным фосфором, более доступные для растений; вносятся азотные соединения и микроорганизмы, разлагающие нерастворимые почвенные органические соединения с выделением аммиака; аммиак окисляется в нитриты и нитраты. Все это справедливо для чистого компоста. Компост, загрязнённый вредными веществами, может привести к потере почвой плодородных качеств.

Предыдущая