АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ПОЛОЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ УПРАВЛЕНИЯ ОТХОДАМИ
В настоящее время деятельность жилищно-коммунапьного хозяйства в области управления ТБО сопровождается весьма большими потерями ресурсов, а также увеличением загрязнения окружающей среды.
Первым этапом системы управления отходами является организация сбора в местах их образования. Сбор производится в металлические контейнеры, устанавливаемые на территории домовладения. Тип и вместимость применяемых контейнеров зависят от количества накапливаемых отходов, типа и этажности застройки, а также от способа погрузки и вывоза ТБО. Изготовленные из металла контейнеры обладают значительной массой, невысокой коррозионной стойкостью и адгезией к влажным отходам, а также большими затратами на их эксплуатацию. Срок службы таких контейнеров не превышает 2 лет, что в 2-2,5 раза ниже нормы. Фактические потери страны составляют 5-7 млн. т листовой стали ежегодно.
В России выпускается достаточно широкий спектр машин для вывоза ТБО, которые отличаются:
- назначением (машины для вывоза отходов из жилых и общественных организаций, машины для вывоза крупногабаритных отходов);
- вместимостью кузова (мини-мусоровозы вместимостью 7-10 м ; средние вместимостью 16-45 м ; большегрузные транспортные мусоровозы вместимостью более 45 м );
- механизмами загрузки отходов;
- характером процесса уплотнения отходов (непрерывный, циклический);
- системой выгрузки отходов из кузова (самосвальный или принудительный с помощью выталкивающей плиты).
Сопоставление показателей технического уровня выпускаемых отечественной промышленностью специальных машин для санитарной очистки городов с лучшими зарубежными аналогами показало, что отечественные машины в основном обеспечивают технологический процесс загрузки, транспортирования и выгрузки ТБО, но отстают от лучших зарубежных образцов по следующим показателям:
- массе машин и спецоборудования;
- номинальной мощности двигателя;
- расходу топлива;
- эффективности работы гидравлического привода рабочих органов.
Отсутствуют отечественные машины для обслуживания городов Севера и Крайнего Севера, которые должны выполняться в специальном исполнении, что увеличивает в 2-2,5 раза себестоимость удаления ТБО в этих районах. Также не выпускаются серийно машины для мойки несменяемых контейнеров, что ухудшает экологическую обстановку в городах.
В связи с ростом городского населения все большее значение приобретает проблема вывоза отходов на дальнее расстояние.
Среднее по России расстояние вывоза ТБО составляет 20 км, в крупных городах с населением более 500 тыс. жителей оно возрастает до 45 км и более. По данным обследования 100 городов РФ (без Москвы и Санкт-Петербурга), около 45% всех ТБО транспортируются на расстояние 10-15 км, 40% - на 15-20 км, а 15% всех отходов - на более чем 20 км. Как показывают статистические данные, дальность вывоза ТБО ежегодно возрастает в среднем на 1,5 км, а себестоимость их транспортировки соответственно на 15-20%.
Одним из реальных путей сокращения транспортных расходов является переход к двухэтапной системе вывоза ТБО с применением мусороперегрузочных станций (МПС) и большегрузных транспортных мусоровозов. Анализ показывает, что путем внедрения двухэтапного вывоза можно сократить транспортные расходы на 30%. Одновременно сокращаются выбросы в атмосферу от мусоровозного транспорта.
Накопление ТБО в РФ в 1998 году составило около 30 млн. т. С учетом увеличения удельных норм накопления прогнозируется их рост к 2005 году до 35 млн. т. Основная масса ТБО вывозится из городов и поселков городского типа на свалки и полигоны, занимающие в стране свыше 40 тыс. га земли; кроме того, около 50 тыс. га составляет площадь закрытых (заполненных) свалок и полигонов. Дополнительно ежегодно для захоронения ТБО отчуждается около 1 тыс. га.
Из всего количества полигонов только около 8% отвечают санитарным требованиям, большинство полигонов представляют значительную эпидемиологическую опасность, нарушают природный ландшафт и являются источником загрязнения почвы, подземных и грунтовых вод, атмосферного воздуха. Следует отметить, что, несмотря на опасность для окружающей среды, многие из уже переполненных и формально закрытых полигонов продолжают принимать значительные объемы ТБО, что обеспечивает их владельцам получение высоких доходов.
При обращении с ТБО необходимо учитывать, что они содержат ценные утильные компоненты. В табл. 1 представлен ориентировочный морфологический и физико-химический состав ТБО городов России, расположенных в разных климатических зонах.
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 |
Черный 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 15 мм) | 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/м | 190...200 | ||
Теплота сгорания низшая на рабочую массу, кДж/кг | 5000...8000 | ||
Агрохимические показатели, % на сухую массу | |||
Азот общий N | 0,8...1 | ||
Фосфор P O | 0,7...1,1 | ||
Калий К О | 0,5...0,7 | ||
Кальций СаО | 2,3...3,6 |
Как видно из приведенных данных, ТБО российских городов содержат такие ценные компоненты, как бумага, картон, стекло, полимерные материалы, металлы.
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.
В настоящее время в России эксплуатируются 4 мусоросжигательных завода и 4 мусороперерабатывающих (табл. 2 и 3). Все мусоросжигательные заводы укомплектованы импортным оборудованием, все мусороперерабатывающие - отечественным.
Главный недостаток мусоросжигательных заводов - трудность очистки выходящих в атмосферу газов от вредных примесей, особенно от диоксинов и оксидов азота.
На мусоросжигательных заводах используется одноступенчатая схема очистки газов, что не позволяет реализовать их полную очистку и может вызвать загрязнение воздушного бассейна. В настоящее время разрабатываются технологии более глубокой очистки газов.
На всех мусоросжигательных заводах обеспечивается утилизация тепла и извлечение черного металлолома.
В процессе сгорания ТБО на мусоросжигательном заводе наряду с дымовыми газами образуются еще два вида отходов: шлак и зола. Важной задачей при эксплуатации мусоросжигательных заводов является утилизация или захоронение токсичных золы и шлака, масса которых составляет до 30% сухой массы ТБО. Проблема утилизации золы и шлака в настоящее время решена и находится в стадии внедрения.
Мусороперерабатывающие заводы работают по технологии аэробного биотермического компостирования, при которой значительная (более 50%) часть ТБО обезвреживается и превращается в компост - ценное органическое удобрение.
Таблица 2. Технико-эксплуатационные показатели действующих в РФ
мусоросжигательных заводов
Показатель | Местонахождение мусоросжигательного завода | |||
Москва N 2 | Москва N 3 | Пятигорск | Мурманск | |
Год пуска в эксплуатацию | 1975 | 1983 | 1985 | 1986 |
Мощность по приему ТБО, тыс. м /год (тыс. т/год) | 370 (75) | 1500 (300) | 750 (150) | 600 (120) |
Изготовитель технологического оборудования | Франция | Дания | Чехия | Чехия |
Количество вырабатываемого тепла, ГДж/год | 335 | 1090 | 330 | 830 |
Число агрегатов, шт. | 2 | 4 | 3 | 2 |
Производительность агрегата по ТБО, т/ч | 8,3 | 12,5 | 15 | 15 |
Тип колосниковой решетки | Обратно-переталкивающая | Наклонно-переталкивающая с дожигательным барабаном | Валковая | Валковая |
Занимаемая площадь, га | 2,1 | 3,5 | 5,1 | 3,7 |
При переработке на заводах из ТБО извлекаются лом черных и цветных металлов и другие утильные фракции, для чего предприятия оснащаются комплектом специального оборудования: сепараторами черного и цветного металла, стекла, пластмассы, а также грохотами, дробилками и др.
Таблица 3. Технико-эксплуатационные показатели действующих в РФ
мусороперерабатывающих заводов
Показатель | Мусороперерабатывающие заводы в городах | |||
С-П. N 1 | Нижн. Новгород | С-П. N 2 | Тольятти | |
Год пуска в эксплуатацию | 1971 | 1987 | 1994 | 1998 |
Мощность по приему ТБО, тыс. м /год (тыс. т/год) | 1000 (200) | 200 (40) | 600 (120) | 300 (67) |
Изготовитель основного технологического оборудования | Россия, Украина | Россия, Украина | Россия, Украина | Россия, Украина |
Выход компоста и биотоплива, тыс. т/год | 140 | 22 | 70 | 41 |
Выход черного металлолома, т/год | 4500 | 600 | 2500 | 1400 |
Число биобарабанов, шт. | 6 | 2 | 4 | 2 |
Тип биобарабана | 4х60 | 4х36 | 4х60 | 4х60 |
Занимаемая площадь, га | 8 | 5,7 | 6 | 5 |
Наряду с полезными компонентами (органика, азот, фосфор, калий, кальций и др.) в компосте присутствуют микроэлементы металлов, поэтому при его внесении в почву необходимо учитывать фоновые концентрации этих элементов в почве, с тем, чтобы не превысить значения предельно допустимых концентраций (ПДК) в почве и в сельскохозяйственной продукции.