Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский Государственный Университет

Инженерной Экологии

Кафедра ОИЭ и ХТ

Реферат по ОИЗОС

«Твердые бытовые отходы. Проблемы утилизации»

Студентка: Ткачева Валерия,

Преподаватель: Булатов. М.А.

Москва 2005

Содержание

Введение

Глава 1. Твердые бытовые отходы

Глава 2. Утилизация ТБ

§1. Захоронение на полигонах

§2. Сжигание

§3. Вторичная переработка

1. Компостирование

2. Получение биогаза

Глава 3. Экономическая оценка способов утилизации ТБО

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Проблема твердых бытовых отходов (ТБО) давно стала глобальной, причем в большинстве стран мира она более-менее решается. Но, несмотря на все принимаемые меры, объем выбрасываемого мусора продолжает увеличиваться. Площади, отводимые во всех государствах под свалки, огромны и продолжают расти. Например, для размещения 100000 м3 отходов требуется участок размером от 25 до 65 гектар, а в крупных городах ежедневно выбрасывается от 20000 до 30000 т твердых бытовых отходов. Природа не способна переработать такое количество мусора; особенно осложняется и замедляется процесс разложения из-за пластиковых и полиэтиленовых предметов, которых с каждым годом становится все больше и больше.

Речь в данной работе пойдет о твердых бытовых отходах или «твердых муниципальных отходах», как их принято называть на Западе. Исторически «муниципальными отходами» называли отходы, захоронением которых занимались городские власти. Однако в настоящее время в развитых странах значительное количество бытовых отходов собирается и перерабатывается не городскими коммунальными службами, а частными предприятиями, которые также имеют дело с промышленными отходами. По мере роста количества и разнообразия отходов, усложнения отношений, связанных с их утилизацией, были выработаны различные классификации и определения типов отходов. Некоторые из них были положены в основу национальных законов, регламентирующих порядок обращения с различными типами отходов. Определение «муниципальные отходы» следует относить в чистом виде к непромышленным отходам. Однако разделительная грань между бытовыми и промышленными отходами является достаточно условной: в промышленные отходы попадают остатки резины, бумаги, других органических веществ, полимерные материалы.

Проблема утилизации ТБО к каждым годом становится все острее. И потому в настоящее время главной задачей является разработка технологий, позволяющих с максимальной эффективностью перерабатывать отходы во вторичной сырье. В данной работе будут рассмотрены два частных случая вторичной переработки твердых бытовых отходов - компостирование и получение биогаза.

А для начала остановимся на характеристике твердых бытовых отходов.

Глава 1. Твердые бытовые отходы

анаэробный биогаз бытовой отход

Твердые бытовые отходы - это все, что мы выбрасываем из квартир, школ, офисов, контор, то есть то, что мы обычно называем "мусор". Современные объемы количества ТБО заставляют беспокоиться, так как они постепенно превращают планету в одну большую свалку. Кроме того, наши отходы - это отходы для наших потомков, потому что они сохраняются очень долго (например, стекло и пластик разлагаются в природе в течение нескольких сотен, а то и тысяч лет).

Состав и объем бытовых отходов чрезвычайно разнообразны и зависят не только от страны и местности, но и от времени года и от многих других факторов. В Таблице 1 представлены объемы бытовых отходов для России и США. Бумага и картон составляют наиболее значительную часть ТБО (до 40% в развитых странах). Вторая по величине категория в России это так называемые органические, в т.ч. пищевые, отходы; металл, стекло и пластик составляют по 7-9% от общего количества отходов. Примерно по 4% приходится на дерево, текстиль, резину и т.д.^** «Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки. Аналитические обзоры». Ответственный редактор к.х.н. В.С. Кобрин: Новосибирск, ПГНТБ СО РАН, 1995.

Количество муниципальных отходов в России увеличивается, а их состав, особенно в крупных городах приближается к составу ТБО в западных странах с относительно большой долей бумажных отходов и пластика. Бремя ответственности за утилизацию отходов сдвигается на местные власти, в том числе муниципалитеты. Возросшая самостоятельность местных властей также приводит к тому, что предприятия по утилизации ТБО фактически невозможно разместить на административно «чужой» земле никто не хочет чужого мусора.

Консультанты и эксперты по заданию властей крупных городов уже оценивают, какая из современных западных технологий способна «переработать» растущий мусорный поток, а сами власти активно ищут источники валютных кредитов на ее закупку. В то же время история кризиса на Западе указывает на тот печальный факт, что такой технологии нет и не может быть. Решить проблему отходов гораздо сложнее, чем построить даже самое современное и дорогое предприятие.

Таблица 1. Сравнение объемов, состава и способов утилизации ТБО в России и США

	США	Россия
Ежегодное количество ТБО
Всего(млн. тонн)	162,9	56
На душу населения (кг)	665	195
Количество по категориям(%)
Бумага и картон	40	30
Стекло	7	6
Пластик	8	5
Текстиль	2,1	4
Резина и кожа	2,5	2
Древесина	3,6	3
Пищевые отходы	7,4	27
Другое	20,9	23
Методы утилизации
Вторичная переработка и использование	13,1	1,3
Сжигание	14,2	2,2
Захоронение	72,2	96,5

Глава 2. Утилизация

По утверждению британского журнала The Economist, твердые отходы, это экологическая проблема, вызывающая наибольшую озабоченность жителей развитых стран.

Исторически «на виду» всегда были жидкие и газообразные отходы промышленные загрязнения воды и воздуха и они становились объектом первоочередного контроля и регулирования, в то время, как твердые отходы всегда можно было увезти подальше или закопать попросту тем или иным способом убрать «с глаз долой». В прибрежных городах отходы довольно часто просто сбрасывались в море. Экологические последствия захоронения мусора через загрязнение подземных вод и почв проявлялись иногда через несколько лет или даже несколько десятков лет, однако были от этого не менее разрушительны. В общественном сознании постепенно сформировалась идея о том, что закапывание отходов в землю или сброс их в море это недопустимое перекладывание наших проблем на плечи потомков. Параллельно наметилась и другая тенденция: чем жестче было законодательство по контролю воды и воздуха, тем больше производилось твердых токсичных отходов, так как все методы очистки газообразных и жидких сред приводят к концентрации загрязнителей в твердом веществе: в илах, осадках, золе и т.д.

В настоящее время в развитых странах производится от 1 до 3 кг бытовых отходов на душу населения в день, что составляет десятки и сотни миллионов тонн в год, причем, в США, например, это количество увеличивается на 10% каждые 10 лет. В связи с отсутствием мест для захоронения этого огромного количества отходов на Западе заговорили о кризисе отходов или кризисе свалок. В японских гаванях насыпаны «мусорные острова» из гор бытовых отходов, производимых в метрополиях; в США города на Северо-Восточном побережье отправляют свой мусор в другие страны в океанских баржах. История самой злополучной из таких барж Munroe которая в течение года плавала от порта к порту, пытаясь пристроить мусор из Нью-Джерси, и вернулась домой, так и не сгрузив ни тонны, попала во все экологические хрестоматии и учебники, как наиболее яркая иллюстрация кризиса свалок.

С утилизацией мусора связан ряд проблем. Одной из них является загрязнение грунтовых вод ядовитыми фильтратами. Это самая главная проблема, так как отравление подземных вод, которые часто используются в городском водоснабжении, может иметь печальные последствия. Почти всегда при организации свалок происходит заражение почвы; свалки - место размножения микробов и их переносчиков - мух, крыс; возбудителей многих болезней. Многие газы, выделяясь в воздух при гниении отходов, загрязняют его; кроме того, выброшенный мусор портит вид местности. Проблема утилизации твердых бытовых отходов очень важна в современном обществе. Сейчас существуют три способа ее разрешения: организация свалок и полигонов ТБО, сжигание и рециклирование - то есть вторичное использование отходов.

Организация свалок и полигонов - самый дешевый и самый распространенный, но самый недальновидный способ. Перед тем, как сваливать отходы в выбранное место, поверхность, по правилам, должна быть выстлана слоем водонепроницаемого пластика и глины, чтобы не допустить утечки токсичного фильтрата. После этого сваливают и тщательно утрамбовывают мусор. При организации свалок и полигонов важно соблюдать следующие требования: расстояние до грунтовых вод должно быть как минимум 6 метров; должны быть мониторинговые колодцы для слежения за состоянием грунтовых вод; трубы для отвода биогаза (в США и странах Европы это делают для отопления жилых домов); резервуары для фильтрата, чтобы в случае утечки не произошла интоксикация подземных вод. При несоблюдении этих правил возникает загрязнение грунтовых вод.

Сжигание - достаточно дорогой и не всегда эффективный способ, так как для постройки мусоросжигательных заводов нужны большие деньги и дорогое оборудование. В печах мусоросжигательных заводов должна поддерживаться температура 1400 °С, кроме того, автоматическая система должна выключать печь при падении температуры, так как тогда в воздух выделяется огромное количество токсичных газов, в том числе диоксинов. При несоблюдении норм сжигание становится скорее вредным, чем полезным. С этим способом связана еще одна проблема - захоронение токсичной золы, образующейся при сжигании отходов. Именно по этой причине, а также из-за несовершенства технологий, приводящих к отравлению атмосферы, закрылись многие мусоросжигательные заводы.

Самый дорогой, но и самый выгодный способ - рециклирование. Из переработки отходов можно извлечь большую пользу. Например, переработка алюминиевых банок позволяет примерно в 30 раз сэкономить энергию. Производство бумаги из макулатуры позволяет сохранить леса. Сбор и переработка металлолома позволяет не только экономить запасы руд - невозобновимых ресурсов, но и сводит к минимуму проблему промышленных отходов. Переработка отходов - гораздо менее вредный для окружающей среды процесс, чем сжигание или захоронение. Здесь большой проблемой является сортировка отходов. Во многих странах для каждой категории мусора ставят отдельные контейнеры, либо сортируют мусор с помощью особых приспособлений, что позволяет эффективнее его перерабатывать. Сейчас вторичное использование широко развито в таких странах, как Швейцария, Япония, Швеция. В настоящее время в Москве принята муниципальная программа по вторичному использованию ТБО.

Как следует из данных Таблицы 2 , складирование ТБО на полигонах (разумеется, соответствующих современным экологическим и градостроительным требованиям), является самым распространённым (70-90% кроме Японии) способом решения проблемы ТБО. Хотя следует отметить, что в этих же странах объём захоронения отходов неуклонно сокращается за счет всё более полного извлечения из ТБО вторичного сырья, а также за счет утилизации оставшейся органической части биохимическим или - реже - термическим способом.^** М.Е. Краснянский «Утилизация и рекуперация отходов»,Донецк, ДонНТУ, 2004.

Таблица 2. Способы удаления ТБО в странах “семёрки” (%)

Технология	США	Англия	Франция	Германия	Япония
Полигоны	84	89	55	73	27
Сжигание	15	10	35	25	70
Компостирование	1	1	10	2	3

А теперь рассмотрим различные способы утилизации ТБО более подробно.

§1. Захоронение на полигонах

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. В 50-х годах впервые начинают внедряться т. наз. «санитарные полигоны», на которых отходы каждый день пересыпаются почвой.

Свалка или полигон по захоронению отходов представляет собой сложнейшую систему, подробное исследование которой началось только недавно. Дело в том, что большинство материалов, которые захороняют 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% 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 из себя своеобразную «бомбу замедленного действия».

При недостатке кислорода органические отходы на свалке подвергаются анаэробному брожению, что приводит к формированию смеси метана и угарного газа (т.н. «свалочного газа»). В недрах свалки также формируется весьма токсичная жидкость (“фильтрат”), попадание которой в водоемы или в подземные воды крайне нежелательно.

Требования к современным полигонам включают требования к выбору площадки, конструкции, эксплуатации, мониторингу, выводу из эксплуатации и к предоставлению финансовых гарантий (страховка на случай бедствий и проч.).

При выборе площадки стараются избегать соседства аэропортов, площадки не располагают в поймах водоемов, поблизости от водно-болотных угодий, тектонических разломов и сейсмически небезопасных зон.

Безопасная эксплуатация полигона подразумевает следующие меры:

процедуры исключения опасных отходов и ведение записи по всем принимаемым отходам и точным координатам их захоронения;

обеспечение ежедневного покрытия сваливаемых отходов грунтом или специальной пеной для предотвращения разноса отходов;

борьбу с переносчиками болезней (крысами и т.д.) обычно обеспечивается использованием ядохимикатов;

откачку взрывоопасных газов из недр свалки (затем метан может быть использован для производства электричества - по всей Великобритании подобные установки производят 80 МВт), для этого в нее должны быть встроены специальные вертикальные перфорированные трубы;

на полигон должен осуществляться только контролируемый доступ людей и животных - периметр должен быть огорожен и охраняться;

гидротехнические сооружения должны минимизировать попадание дождевых стоков и поверхностных вод на полигон, а все поверхностные стоки с полигона должны направляться на очистку; жидкость, которая выделяется из отходов не должна попадать в подземные воды - для этого создаются специальные системы гидроизоляции;

эта жидкость должна собираться системой дренажных труб и очищаться перед попаданием в канализацию или природные водоемы;

регулярный мониторинг воздуха, грунтовых и поверхностных вод в окрестностях полигонах.

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.

§2. Сжигание

Мусоросжигание - это наиболее сложный и «высокотехнологичный» вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной обработки ТБО (с получением т.н. топлива, извлеченного из отходов). При разделении из ТБО стараются удалить крупные объекты, металлы (как магнитные так и немагнитные) и дополнительно его измельчить. Для того, чтобы уменьшить вредные выбросы из отходов, также извлекают батарейки и аккумуляторы, пластик, листья. Сжигание неразделенного потока отходов в настоящее время считается чрезвычайно опасным. Таким образом, мусоросжигание может быть только одним из компонентов комплексной программы утилизации.

Сжигание позволяет примерно в 3 раза уменьшить вес отходов, устранить некоторые неприятные свойства: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий, привлекательность для птиц и грызунов, а также получить дополнительную энергию, которую можно использовать для получения электричества или отопления.

Для так называемых установок массового сжигания (производительностью от 100 до 3000 тонн в сутки) капитальные затраты в США колеблются от 80 до 100 тыс. долларов на единицу мощности (тонна сжигаемых отходов в день). В эту цену не входит цена устройств подготовки отходов. Эксплуатационные расходы составляют около 20 долларов за тонну ТБО. При выборе вариантов утилизации ТБО следует также иметь в виду, что время, необходимое на проектирование и постройку МСЗ в США, в среднем занимает 5-8 лет.

Экологические воздействия МСЗ в основном связаны с загрязнением воздуха, в первую очередь - мелкодисперсной пылью, оксидами серы и азота, фуранами и диоксинами. Серьезные проблемы возникают также с захоронением золы от мусоросжигания, которая по весу составляет до 30% от исходного веса отходов и которая в силу своих физических и химических свойств не может быть захоронена на обычных свалках. Для безопасного захоронения золы применяются специальные хранилища с контролем и очисткой стоков.

Нередко сторонники тех или иных «технических» подходов к утилизации апеллируют к западному опыту, утверждая что продукты такой переработки находят различные полезные применения. Например, зола, образующаяся при сжигании мусора может служить наполнителем для строительных конструкций. В действительности это возможно только при тщательном разделении потока отходов и очень жестком контроле за тем, что попадает в печь. Продукты переработки неразделенного потока отходов в лучшем случае бесполезны, а чаще всего заметно опаснее исходного материала.

В России мусоросжигательные заводы серийно не производятся. Говоря о социально- экономических аспектах мусоросжигания, следует отметить, что обычно строительство и эксплуатации МСЗ не по карману городскому бюджету и должно производиться в кредит либо частными компаниями. Во многих случаях компания, владеющая МСЗ, стремится подписать договор с городом, в котором будет предусмотрена обязательная поставка определенного количества и состава ТБО в сутки. Такие условия делают фактически невозможным осуществление программ вторичной переработки или компостирования или другие значительные изменения в методах утилизации. Поэтому строительство МСЗ требует очень тщательной координации с другими аспектами программы управления ТБО и к этому варианту надо обращаться только после того, как другие программы уже спланированы.

§3. Вторичная переработка

1. Компостирование

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.

Следует отметить, что компостирование бывает двух видов:

1. Аэробное _ на открытых площадках (или в открытых траншеях) - «полевое»; при этом основной продукт - высококачественное органическое удобрение, а побочный - биогаз.

2. Анаэробное, как правило, в заводских условиях - с получением, главным образом, биогаза, а в качестве побочного продукта («шлама») - органическое удобрение.

Возможны также комбинации пунктов 1 и 2.

Технология полевого компостирования допускает совместную переработку ТБО с богатыми азотом осадками сточных вод сельскохозяйственного сектора и производства пищевых продуктов, а в городах - осадков канализационных коллекторов (ОКК). Применяют две принципиальные схемы полевого компостирования: с предварительным дроблением ТБО (рис. 1 а, б, г) и без предварительного дробления ТБО (рис. 1 д - там происходит дробление уже образовавшегося компоста). Установки полевого компостирования, оснащенные дробилками для предварительного измельчения ТБО, обеспечивают больший выход компоста и дают меньше отходов производства. Кроме того, в схему компостирования иногда встраивают «биобарабан» для «принудительного» ускорения процесса - но это уже не совсем полевое, а скорее заводское компостирование (рис. 1 в).

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, как следует из приводимой классификации технологий компостирования.

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, 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 из себя достаточно опасный продукт и находит очень ограниченное применение (на Западе такой «компост» применяют только для покрытия свалок).

Рис. 1 - Схемы сооружений и оборудования для различных способов компостирования ТБО

А - совместная переработка ТБО и ОСВ/ОКК;

Б - компостирование ТБО в две стадии;

В - схема с предварительной переработкой ТБО в биобарабане;

Г - схема с предварительным дроблением, грохочением и компостированием в открытых лотках, поделенных на отсеки или секции;

Д - компостирование недроблёных ТБО.

1 - приёмный бункер с пластинчатым питателем; 2 - дробилка для ТБО; 3 - подвесной электромагнитный сепаратор; 4 - подача ОКК; 5 - смеситель; 6 - штабеля компоста на «дозревании»; 7 - грейферный кран; 8 - закрытое помещение для первой стадии компостирования; 9 - передвижная система для перелопачивания и перегрузки компоста; 10 - продольные подпорные стенки; 11 - аэраторы; 12 - контрольный грохот для компоста; 13 - биобарабан; 14 - первичный грохот для отсеивания крупных фракций ТБО; 15 - цилиндрический контрольный грохот; 16 - дробилка для компоста.

В городе Тольятти Самарской области разработан завод по переработке бытовых отходов (ЗПБО) методом компостирования. В настоящее время введена в эксплуатацию первая очередь завода, которая выполняет производственную годовую программу, рассчитанную на объем обезвреживания и переработки ТБО в количестве 400 тысяч кубометров или 90 тысяч тонн. В перспективе - строительство и ввод в эксплуатацию второй очереди, которая позволит перерабатывать 900 тысяч кубометров или 202,5 тысяч тонн ТБО. Проект завода прошел экологическую экспертизу в установленном порядке.

Данный ЗПБО имеет ряд технических и технологических преимуществ, в следствии чего получаемый компост обладает более высоким потребительским качеством.

Поступающие на завод ТБО, перерабатываются по следующей технологической цепи, показанной на Рисунке 2.

Рисунок 2. Технологическая схема ЗПБО.

Для уменьшения объемов захоронения ТБО и их обезвреживания должна выполняться следующая последовательность технологических операций:

- сепарации исходных ТБО;

- утилизации выделенных компонентов;

- обезвреживание ТБО;

_ сепарация компостируемой массы;

Основная технология обезвреживания и переработки твердых бытовых отходов аэробное биотермическое компостирование. Технология промышленная, механизированная, ускоренная, экологически безопасная.

В состав комплекса могут входить следующие основные блоки:

Приемный блок с разворотной площадкой. На разворотной площадке, после маневрирования, мусоровозы разгружаются. Разгрузка происходит в приемном блоке, на пластинчатые питатели. Крупногабаритные отходы изымаются и складываются в контейнеры с помощью автоматического захвата, подвешенного к кран - балке. Питателями, равномерно, ТБО перегружаются на конвейеры, которые транспортируют отходы в блок первичной сортировки.

Блок первичной сортировки. С конвейеров, транспортирующих ТБО из приемного блока, отходы поступают в первичные цилиндрические грохоты. Фракции ТБО, не прошедшие сквозь сита грохотов, конвейерами транспортируются на сортировочный терминал, где на постах ручной селекции производится отбор утильных фракций (макулатура, пластмасса, текстиль и др.), которые по мере накопления отправляются потребителям. Фракции ТБО прошедшие сквозь сита первичных грохотов, конвейерами транспортируются в грохоты вторичные, с более мелкими ячейками сит, для повторного грохочения. Фракции ТБО, не прошедшие сквозь сита вторичных грохотов, конвейерами транспортируются на сортировочный терминал, где постами ручной селекции производится отбор утильных фракций (макулатура, пластмасса, текстиль и др.), железоотделителями извлекаются лом черных металлов, сепараторами цветных металлов извлекается лом цветных металлов. Металлолом раздельно прессуется и отправляется потребителям.

Не утилизируемые фракции бытовых отходов с сортировочного терминала подаются конвейером в бункер балласта и далее автотранспортом вывозятся на полигон для захоронения. Фракции ТБО прошедшие сквозь сита грохотов при повторном грохочении (компостируемая масса) подаются на конвейеры. Далее из компостируемой массы железоотделителями извлекается черный металлолом, который подается конвейером в прессовые установки, прессуется и отправляется потребителям. Очищенная от металла компостируемая масса, конвейерами транспортируется в блок биотермического компостирования.

Блок биотермического компостирования. Конвейерами компостируемая масса подается в биобарабаны. В биобарабанах осуществляется основной технологический процесс - биотермического компостирования. Экспозиция компостируемой массы в биобарабанах составляет 40 часов. Компост из биобарабанов выгружается на конвейеры, которыми транспортируется в блок вторичной сортировки.

Блок вторичной сортировки. Компост конвейерами подается во вращающиеся грохоты с ячейками сит O25 мм. Балластные фракции, размером более 25 мм из сит грохотов поступают на конвейеры. Далее железоотделителями извлекается лом черных металлов, который через приемные бункеры-накопители поступает в прессовые установки, прессуется и отправляется потребителю. Сепараторами цветных металлов, извлекается лом цветных металлов, который попадает в контейнеры. По мере накопления лом цветных металлов отправляется потребителям. Очищенные от черного и цветного металлолома балластные фракции конвейерами подаются в бункер - балласта и далее автотранспортом вывозятся на полигон для захоронения. Фракции компоста, размером менее 25 мм, из грохотов поступают на конвейеры, где из компоста железоотделителями извлекается лом черных металлов, который через приемные бункеры - накопители поступает в прессовые установки, прессуется и отправляется потребителям вторсырья. Очищенный от металла компост поступает в пневматический сепаратор пленки. При перегрузке компост продувается струей воздуха. Более легкие фракции полимерной пленки оседают медленнее и оказываются на ленте конвейера сверху над компостом. Далее пленка проходит зону разряжения и через диффузор по системе воздуховодов и циклоны выгружается в контейнер, по мере накопления отправляют потребителям. Очищенный от металла и пленки компост конвейерами транспортируется в блок стеклосепарации.

Блок стеклосепарации. Компост транспортерами подается в баллистические сепараторы стекла. В баллистических сепараторах в качестве кода (сепарации) используют упругость разделяемых фракций. Частицы компоста и балласта отбрасываются на отражательную плиту, выполненную в виде плоского медленно вращающегося диска. Упругие балластные фракции стекла попадают в балласт и далее конвейерами транспортируются в бункер накопитель, через который загружаются в контейнеры и по мере накопления отправляются потребителям. Неупругая масса компоста конвейерами транспортируется в дробильный блок.

Дробильный блок. Компост конвейерами подается в молотковые дробилки. На первой стадии дробления в результате отскока от молотков балластные фракции подаются на конвейер и транспортируются в контейнера. Далее, по мере накопления автотранспортом отправляются для захоронения на полигон. На второй стадии компост измельчается молотками и подается на конвейер с последующей транспортировкой на склад компоста либо в отделение подготовки компоста для продажи населению.

Блок подготовки компоста для продажи населению. Компост с конвейера плужковым сбрасывателем подается в инерционный грохот. Просеянный компост, освобожденный от балластных фракций, отправляется потребителям. Балластные фракции отводящим конвейером подаются в контейнеры и по мере накопления автотранспортом отправляются на полигон для захоронения.

Склад компоста. Компост с конвейера плужковыми сбрасывателями разгружается на площадку. При помощи бульдозеров формируются штабели, которые периодически ворошатся и при необходимости увлажняются. Отгрузка компоста в качестве биотоплива осуществляется по потребности непосредственно после производственного цикла, а в качестве удобрения - по мере его дозревания.

Отходы производства. Отходами данного производства являются балластные фракции некомпостируемых бытовых отходов, нейтрального класса опасности.

2. Получение биогаза

Биогаз получается путём анаэробного метанового сбраживания органических отходов животноводства и птицеводства (навоза, помёта), осадков городских канализационных отстойников, «зелёных» отходов растениеводства, а также органической части ТБО.

В качестве примера рассмотрим достижения Украины в получении биогаза.

Для развития биогазового направления в энергетике у Украины имеются огромные потенциальные возможности - как сырьевые, так и технологические. Только в животноводстве и птицеводстве Украины биоотходы составляют около 120 млн. тонн/год (при влажности 50%), из которых можно получить 12 млрд. куб. м биогаза и 40 млн. тонн биоудобрений. На действующих в Украине 18 крупных станций очистки канализационных стоков также может быть получено до 1 млрд. куб. м биогаза. В Украине ежегодно накапливается в виде отходов растениеводства и лесоводства до 30 млн. т зелёной массы, из которой может быть получено ещё 10 млрд. куб. м биогаза. Наконец, твёрдые бытовые отходы (1,2 куб.м/чел в год, насыпной вес - 250-300 кг/куб. м., из них 65-70% - органические) - 10 млн. т/год можно перерабатывать в биогаз, а это около 3 млрд. куб. м.

Таким образом, биогазовый резерв Украины - 35 млрд м³/год, это почти половина годовой потребности Украины в газе.

Говоря о западном опыте получения биогаза, можно отметить, что Австрия является первой страной которая установила стандарт для возведения энергетических биогазовых установок в области коферментации (сбраживания) органических удобрений и биомассы. Австрия принадлежит к странам с новейшим «know-how» в этой области. Многие западноевропейские страны, а также США проявляют большой интерес к техническому стандарту Австрии, стратегии его внедрения, обучению и финансовому содействия при постройке биогазового оборудования.

Сегодня получение биогаза в современных OKL-EU-ALTENER биогазовых установках происходит не только из твердых или жидких органических удобрений, но в первую очередь при использовании биомассы таких культур как кукуруза, клевер, трава, листья свеклы, др. растений и т.п. Биогазовые установки подбираются таким образом, чтобы они могли переработать органические удобрения от 50 и больше голов КРС и биомассы с 20 и более гектаров. Для этого необходимый размер биогазовой установки составляет от 2000 м³ и больше. Как правило, в каждой биогазовой установке имеется от одного до двух метантенков размеров не менее 800 м³ и один или два резервуара объемом от 1.000м³ используемых для хранения отработанной массы, которые также подсоединены к газовой сети. Стандартизация элементов биогазовой установки позволяет сэкономить до 20% средств при постройке. Кроме этого стандартизация позволяет намного упростить процесс выдачи разрешений на постройку, увеличить безопасность установок, что также является немаловажным преимуществом, а квалифицированное обслуживание и руководство позволит достичь очень высоких показателей в качестве и количестве производимого газа. OKL-стандарт гарантирует высокое качество как технической части оборудования так и производимого газа.

Количество биогазовых установок в Австрии стремительно повышается. В настоящее время в работе находятся более 120 установок и около 25 в стадии планирования и постройки. За прошедшие годы количество биогазовых установок возросло в двое, а начиная с 1999 года общая мощность биогазовых установок возросла с 5,2 мВт до 8,0 мВт. С 2000 года минимальная мощность возведенных биогазовых установок составляет 100 кВт, а общая электрическая мощность десяти последних установок, возведенная в 2001 году составила 2,5 мВт.

При средней энергетической ценности метана 10 кВт-ч/м³ из полученного газа можно получить от 30000 до 67500 кВт-ч/га. Используя энергетическую установку (газовый двигатель) с электрическим КПД 30% и тепловым КПД 55% можно получить с одного гектара от 10000 до 25250 кВт-ч электроэнергии и 16500 до 37125 кВт/ч тепловой энергии.

3. Экономическая оценка способов утилизации ТБО

Итак, как уже было сказано выше, складировать отходы на полигонах дешево, но недальновидно, а сжигать - дорого и неэффективно. Таким образом наиболее выгодным с точки зрения как экономики, так и экологии является вторичная переработка отходов, в частности компостирование и получение биогаза. Средние удельные экономические показатели различных способов удаления ТБО представлены в Таблице 3.

Из этой таблицы видно, что сжигание, хотя после него и остается только 30 % не утилизированных отходов, является самым дорогим методом. Складирование на полигонах достаточно дешево, но не решает проблемы утилизации. Компостирование же обходится не намного дороже захоронения на полигонах, однако 70% отходов идут во вторичное использование и только 30% - складируются.

Переход к компостированию ТБО вместо его складирования, а также вместо его сжигания, является экономически выгодны, в первом случае экономическая выгода составляет 1- 4 евро/тонна ТБО, во втором - 12-25 евро/тонна. Из двух технологий компостирования более дешевая - полевое аэробное компостирование, однако «заводское» анаэробное термическое компостирование более приемлемо экологически, т.к. сводит к минимуму выброс парникового газа СО₂. Если перейти от складирования ТБО к анаэробному термическому компостированию, то получим экономическую выгоду 2-5 евро/тонна ТБО; а если же мы перейдем на такое компостирования от сжигания ТБО - экономия составит 13-29 евро/тонна.

Однако во многих странах с переходной экономикой такие оценки могут быть искажены по следующим причинам:

1.Слишком низкая плата за земельный отвод под полигон ТБО

2. Слишком низкая плата за складирование 1 т ТБО

3. Большая разница в цене бензина (или дизельного топлива), из-за чего неадекватно учитываются транспортные расходы.

4. Низкие экологические платежи за загрязнение природной среды.

5. Нет штрафных санкций за отсутствие сбора фильтрата на свалках ТБО и его дальнейшего обезвреживания.

Глава 3. Средние удельные экономические показатели различных способов удаления ТБО

Показатель	Затраты в зависимости от способа удаления ТБО (USD/т)
	Полигон ТБО	Сжигание	Компостир.	МСК	МСК+ сжигание	МСК+ компост.	Компл. перераб.
Капитальные вложения	47	280	90	50	330	100	240
Эксплуат. затраты	25	10	10	3	13	9	14
Общие затраты	30	47	28	37	50	35	40
% неутил. ТБО**	100	30	30	95	15	55	8

Но существуют также общие для всех стран вопросы без ответов, которые затрудняют сравнительную оценку потенциала той или иной технологии:

1. Отсутствует надежный контроль над микробиологическими процессами.

2. Отсутствуют надёжные данные по оценке затрат и выгод, связанных с увеличением/уменьшением загрязнения природной среды. Например, нет ясности в следующих вопросах:

- отсутствуют надёжные данные по эмиссии СО₂ и по оценке уровня «парникового» загрязнения каждой из оцениваемых технологий;

- как экономически корректно оценить тот факт, что увеличение применения компоста в сельском хозяйстве уменьшает опасность загрязнения природной среды нитратами из-за уменьшения использования минеральных удобрений?

- как экономически корректно оценить опасность присутствия тяжелых металлов в золе котлов по сжиганию ТБО - т.е. эту золу можно продавать как стройматериал и получать некоторую прибыль или её надо хоронить как токсичные отходы и нести дополнительные затраты?

3.Нет надёжных данных по оценке положительного воздействия высококачественного компоста на плодородный слой почвы, тем более что это воздействие имеет долгосрочный характер.

5. Многочисленные субсидии в странах ЕС в сфере обращения с ТБО искажают их реальные экономические показатели.

Сравнительные экономические оценки технологий

1. Раздельный сбор + полевое компостирование - 35 - 75 евро/тонна;

2. Раздельный сбор + термическое заводское компостирование - 80 -125 евро/тонна;

3. Складирование + заводское сжигание - 55 - 90 евро/тонна.

Вероятные тенденции ближайшего будущего :

1. Удорожание складирования ТБО (повышение платы).

2. Официально (на государственном или муниципальном уровне) будет узаконен раздельный сбор ТБО, без чего ТБО не могут быть складированы на полигоне.

3. Уменьшение или полное прекращение госдотаций на сжигание ТБО.

4. Сжигание ТБО без предварительной сортировки также будет облагаться дополнительным налогом.

5. Переход от технологий складирования и сжигания ТБО к технологиям компостирования ТБО будет в 95% случаев связан с технологией аэробного полевого компостирования и лишь в 5% случаев _ с термическим анаэробным компостированием в заводских условиях.

Использование технологии компостирования позволяет возвратить в природный биогеохимический кругооборот органическое вещество ТБО, растительных отходов и ОКК, восстановить и поддерживать баланс питательных веществ почв в селах и малых городках, возвратить в землепользование сотни гектаров плодородных земель, занятых под свалки ТБО и иловые поля ОКК, уменьшить загрязнение природной среды, улучшить экономические показатели в секторе обращения с жилищно-коммунальными отходами.

Примечание: Изучение потенциального спроса на компост в США показало, что если бы все органические отходы в США подвергались компостированию, потенциальный спрос был бы удовлетворен приблизительно на 10% - в основном, в сельском хозяйстве, где использование компоста не только повышает урожайность, но и значительно сокращает эрозию почв и загрязнение химическими удобрениями. Исследование потенциальных экономических выгод от более широкого использования компостирования в США показало, что переход от свалок и мусоросжигания к компостированию органических отходов дал бы экономию от 1 миллиарда до 2 миллиардов долларов в год. При этом в США отдают предпочтение аэробному компостированию, т.к. в этом случае выделяется преимущественно СО₂, а не метан.^** М.Е. Краснянский «Утилизация и рекуперация отходов»,Донецк, ДонНТУ, 2004.

Заключение

И так в данном реферате была рассмотрена проблема утилизации твердых бытовых отходов. Напрашиваются следующие выводы.

Отсутствие действенного контроля за процессами образования, накопления, транспортирования и уничтожения отходов, с одной стороны, и недостаток экологического сознания - с другой, пагубно влияют на окружающую среду. Таким образом, для нормального экологического и экономического развития страны, в связи с этим, представляется важным решение задачи создания банка данных по отходам, увеличения затрат на поиск их применения в качестве сырья или для извлечения ценных составляющих, широкое рекламирование объемов и состава отходов.

Список использованной литературы

«Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки. Аналитические обзоры». Ответственный редактор к.х.н. В.С. Кобрин: Новосибирск, ПГНТБ СО РАН, 1995.

«Экономика организации (предприятия)» по ред. Н. А. Сафронова: Москва, Экономист, 2004.

3. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. «Переработка отходов производства и потребления»: Справочное издание - М.: Интермет Инжиниринг, 2000.

4. М.Е. Краснянский «Утилизация и рекуперация отходов»,Донецк, ДонНТУ, 2004.

5. И.И. Мазур, О.И. Молдаванов «Курс инженерной экологии»: Москва, Высшая школа, 1999.

Размещено на Allbest.ru