Методи знешкодження і утилізації твердих побутових відходів

Вступ

До найбільш гострих проблем міст і інших населених пунктів відноситься проблема видалення і переробки твердих побутових відходів, що в значній мірі визначає санітарно-епідеміологічний добробут населених місць. Повсюдно росте розуміння того, що людство руйнує навколишнє середовище і підриває майбутнє нового покоління. У результаті уряд і люди в усьому світі починають боротися з загрозливими тенденціями. Дотепер, зусилля були різними, не було стрункої системи представлень про те, чого ми хочемо досягти. Підвищення інформованості населення про проблеми навколишнього середовища - важливі передумови екологічно стабільного суспільства.

Щорічно виробляються тонни сміття, яке можна багаторазово використовувати як коштовний ресурс. Переробка відходів з використанням сучасних екологічно чистих технологій, зокрема утилізація сміття - дуже ефективний спосіб рішення проблеми, але для цього необхідно змінити звичне поводження людей, оскільки господарське сміття необхідно сортувати, збираючи окремо харчові відходи, метал, папір і скло.

1. Проблема ліквідації твердих побутових відходів

У кожному людському помешканні утворюється величезна кількість непотрібних матеріалів та виробів, починаючи від старих газет, порожніх консервних банок, пляшок, харчових відходів, обгорток та упаковки, закінчуючи битим посудом, зношеним одягом і поламаною побутовою чи офісною технікою. Усі ці речі ми зазвичай називаємо сміттям або твердими побутовими відходами на відміну від промислових, сільськогосподарських відходів чи каналізаційних стоків.

Відходи - залишки сировини, матеріалів або напівфабрикатів, а також речовини та матеріали, утворювані в процесі переробки сировини, непридатні для використання за безпосереднім призначенням, отримання яких не є метою даного виробництва.

Побутові відходи - всі відходи сфери споживання, які утворюються в житлових масивах, організаціях та установах, торгівельних закладах тощо, відходи опалювальних установок в житлових будинках, сміття з вулиць, будівництв тощо.

Сміття - тверда частина побутових відходів, утворюваних у житлових масивах. Воно включає матеріали та вироби, починаючи від старих газет, порожніх консервних банок, пляшок, харчових відходів, обгорток та пакувальних матеріалів, закінчуючи битим посудом, зношеним одягом, поламаною побутовою чи офісною технікою тощо.

Серед причин зростання кількості побутових відходів називають зростання населення. Проте вчені довели, що кількість відходів зростає набагато швидше, ніж кількість населення. Отже, причина полягає не у кількості, а - у способі життя людей, які використовують все більше пакувальних матеріалів, виготовляють і купують неякісні товари, що швидко виходять з ладу, викидають речі замість того, аби знайти їм інше застосування тощо.

Викидаючи сміття, ми брутально порушуємо один з основних екологічних законів - кругообігу речовин у природі. Адже вилучаючи з природи чимало речовин, людина змінює їх до невпізнанності і повертає у природу у вигляді сміття, яке не розкладається на вихідні речовини природнім шляхом. Наприклад, в умовах лісу папір розкладається протягом 2 років, консервна бляшанка - понад 90 років, поліетиленовий пакет - понад 200 років, скло - понад 1000 років.

Дослідження свідчать, що склад побутових відходів приблизно такий:

Вміст окремих компонентів може істотно змінюватись залежно від джерела (житловий масив чи торговельний центр, адміністративні споруди тощо). У різні пори року вміст опалого листя, скошеної трави значно зростає і може за об'ємом дорівнювати усім іншим категоріям разом.

2. Поширені способи поводження з твердими побутовими відходами

Як правило, прибирати й ліквідувати тверді побутові відходи повинна місцева влада. Прибирання оплачується з місцевого бюджету, який в свою чергу формується з місцевих податків, тобто тип ліквідації сміття і якість прибирання визначаються бажаннями і фінансовими можливостями місцевих жителів. У світовій практиці відомі такі способи ліквідації сміття:

Відкриті звалища. (В Україні, мабуть, - найпоширеніше явище).

Сміття з населених пунктів просто звалюється на землю. Донедавна практикувалось підпалювання звалищ, що дозволяло зменшити об'єм сміття і продовжити термін роботи звалища. Такі звалища нещадно димили, поширюючи сморід, і були головними розплідниками пацюків і мух.

Подекуди використовуються спеціальні печі для спалювання сміття, проте без належного контролю вони стали основними джерелами забруднення повітря.

Захоронення (могильники) використовуються як альтернатива відкритих звалищ. При цьому сміття просто закопують у землю або висипають на поверхню і зверху присипають шаром грунту. Оскільки відходи в такому випадку не горять і вкриті грунтом, вдається уникнути забруднення повітря і розмноження небажаних тварин. На жаль, саме ці обставини, а також фінансові можливості бралися, як правило, до уваги при влаштуванні могильників. Не враховувалося те, як відбувається кругообіг води, які речовини можуть утворитися в процесі розкладу сміття, як запобігти іншим небажаним явищам. Будь-яке зручне пониження рельєфу ставало місцем захоронення сміття.

Із захороненням сміття пов'язані супутні екологічні проблеми: вимивання речовин і забруднення ґрунтових вод; утворення метану; просідання ґрунту.

Найсерйозніша проблема - забруднення ґрунтових вод. Вода - універсальний розчинник. Просочуючись крізь шари захоронених відходів, дощова (тала) вода "збагачується" різними хімічними речовинами, які утворюються у процесі розкладання сміття. Така вода з розчиненими у ній забрудниками називається фільтратом. Коли вона проходить крізь необроблені відходи, утворюється особливо токсичний (отруйний) фільтрат, у якому поряд з органічними рештками наявні залізо, ртуть, цинк, свинець та інші метали з консервних бляшанок, батарейок та інших електроприладів, причому це все приправлено барвниками, пестицидами, миючими засобами та іншими хімікатами. Неграмотний вибір місць захоронення і нехтування засобами безпеки дозволяє цій отруйній суміші досягати водоносних горизонтів.

Друга проблема - утворення метану - пов'язана з анаеробними процесами, які відбуваються у захоронених шарах сміття без доступу повітря. Утворюючись, цей газ може поширюватись у землі горизонтально, накопичуватись у підвалах приміщень і вибухати там при запалюванні. Поширюючись у вертикальному напрямку, метан спричинює отруєння й загибель рослинності. За відсутності рослинного покриву починається ерозія ґрунту, захоронені відходи оголюються і виходять на поверхню.

Просідання ґрунту пояснюється тим, що, розкладаючись, сміття зменшується у об'ємі, грунт просідає. В утворених пониженнях згодом накопичується вода, що активізує утворення токсичного фільтрату. Через певний період часу місце захоронення може перетворитись на болото.

Світова практика вирішення проблеми побутових відходів знає спроби модернізації захоронень-могильників, прийняття жорстких норм їх облаштування з метою запобігання можливим шкідливим наслідкам. Проте вдосконалення могильників - усього лише спроба закріпити помилкову практику.

Кардинальне вирішення проблеми сміття - рециклізація - вторинна переробка відходів. Цей спосіб також не є принципово новим, проте на шляху його широкомасштабного впровадження існує чимало перешкод: сортування, відсутність стандартів, переробка, маркетинг, протиріччя між державним і приватним секторами економіки, незацікавленість підприємців змінювати ситуацію, приховані витрати тощо. Проте ці й інші перешкоди не можуть виправдовувати бездіяльність, а навпаки, мають стимулювати творчі пошуки рішень і вже існує чимало досягнень. Наприклад:

Макулатуру подрібнюють на паперову масу (пульпу), з якої знову виробляють паперові вироби; можливе також компостування, виготовлення ізоляційних матеріалів. Скло подрібнюють, плавлять і виготовляють нову тару, або подрібнюють і використовують замість піску або гравію у виробництві бетону чи асфальту. Пластмаси переплавляють і виготовляють "синтетичну деревину", стійку до біодеградації, яка має практично невичерпні можливості як матеріал для огорож та інших споруд просто неба. Метали плавлять і переробляють у різноманітні деталі. До речі, виготовлення алюмінію з лому дозволяє заощадити до 90% електроенергії, необхідної для його виплавлення з руди. Харчові відходи і садове сміття компостують з отриманням органічного добрива. Текстиль подрібнюють і використовують для надання міцності макулатурній паперовій продукції. Старі автопокришки переплавляють з виготовленням нових резинових виробів або використовують при виготовленні асфальтового покриття.

Існують також інші промислові методи переробки побутових твердих відходів з отриманням цінної продукції. Таким чином, рециклізація стає все більш вигідною, а потенційний прибуток цієї галузі приваблює у розвинутих країнах все більше підприємців і фірм.

Використання методу термічної обробки відходів на сміттєспалювальних заводах дозволяє зменшити їх кількість у три рази, але при спалюванні утворюються токсичні викиди в атмосферу, забруднені стічні води, а отримані шлаки та зола становляться більш токсичними ніж ТПВ і потребують подальшої спеціальної обробки.

Найбільш перспективною на мою думку є комплексна переробка побутових відходів, яка передбачає вилучення корисних компонентів із ТПВ з послідуючим похованням залишку на полігонах. Це дозволить, по перше - зменшити негативний вплив полігонів по захороненню ТПВ та шлаків, які утворюються в процесі спалювання відходів, на навколишнє природне середовище та здоров'я людини, а по друге - вилучити корисні компоненти з ТПВ, що дасть можливість отримати значний економічний ефект, не тільки за рахунок доходу від їх реалізації, але й за рахунок економії ресурсів первинної сировини, попередження забруднення навколишнього середовища та створення умов для отримання з ТПВ інших матеріалів.

В Україні методи комплексної механізованої переробки ТПВ з метою вилучення основних утильних компонентів на практиці поки що не реалізовані. Незначна кількість ТПВ переробляється, при цьому вилучають механізовано - чорні метали та вручну - папір, скло, пластмасу і кольорові метали.

На полігонах поховання ТПВ в Україні щорічно складується велика кількість вторинної сировини, серед якої паперу - 2,5 млн. т, чорних металів - 400 тис. т, кольорових металів -25 тис. т і пластмаси - 400 тис. т, які потенційно можуть бути вилучені механізованим способом та утилізовані, і її вартість становить близько 1 млрд. гривень.

В Національному гірничому університеті (НГУ) накопичено значний досвід в області розробки устаткування для механізованого вилучення корисних компонентів з ТПВ, таких як чорні та кольорові метали, папір і пластмаса. Розроблено по винаходах НГУ устаткування для вилучення кольорових металів з ТПВ впроваджено на сміттєпереробних заводах в містах Мінськ та Алма-Ата. На жаль в Україні це устаткування ще не знайшло використання.

Висновки

Як зазначалось, значне зростання кількості відходів - результат, передусім, зміни способу життя людей - надзвичайного поширення предметів одноразового використання. Суттєво зменшити обсяг відходів можна за рахунок збільшення терміну придатності таких речей. В першу чергу слід звернути увагу на тару, в якій випускають напої.

З'явився інший вид тари - легкої, яку можна викинути і не везти назад. Одночасно вона виявилась дуже вигідною для її виробників - адже прибуток щоразу отримується від кожної виробленої пляшки чи банки!

Отож, не дивно, що нинішня ситуація така - тара одноразового використання складає близько 6% усіх твердих побутових відходів, близько 50% негорючих відходів і приблизно 90% сміття на узбіччях доріг, яке не піддається біодеградації (тобто, не розкладається природнім шляхом.

Спостерігаючи за щоденним накопиченням відходів, не можна не подивуватись з того, який потужний потік матеріалів усіх видів рухається лише в одному напрямку - від місця видобування ресурсів на смітник. Так само, як природні екосистеми залежать від кругообігу речовин, так стійке існування технологічного суспільства, зрештою, залежатиме від людської здатності і вміння рециклізувати практично всі види матеріалів. У зв'язку з цим найдоцільніше застосовувати не один метод, а розробляти комплексну програму ліквідації відходів.

Державні органи та місцеві адміністрації можуть сприяти цьому процесові, приймаючи відповідні юридичні акти: закони про обов'язкову рециклізацію, заборони на захоронення певних відходів та їх складових, вимоги купувати продукцію вторинної переробки, здійснюючи передоплату ліквідації відходів.

Перелік посилань

1. Экология города: Учебник.-- К.:Либра, 2000. -- 464 с.

2. Любешкина Е.Г. Твердые бытовые отходы. Проблемы и решения//Пищевая промышленность.-- 2001. -- 312. -- С. 28-30.

3. Державна Програма поводження з твердими побутовими відходами: Постанова Кабінету Міністрів України від 04.03.04. № 265

4. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2001 р. - К.: Видавництво Раєвського, 2003. - 184с.

5. Мирный А.Н., Н.Ф. Абрамов. Твердые бытовые отходы -- букет проблем// Жилищно-коммунальное хозяйство, 1991.-- №6.-- С.35-37.

6. А.П. Щербо. Гигиенические вопросы обезвреживания бытовых отходов//Доклад на XXIII научной конференции "Хлопинские чтения", 16 января 1991 года, Л.: Издание ин-та усовершенствования врачей им. С.М. Кирова, 1990г.-- 25 с.

7. Пурим В.Р. Использование ТБО в качестве топлива// Жилищно-коммунальное хозяйство, 1991.-- №11.-- С.27-29.