какой метод обращения с тбо имеет наибольшее распространение в российской федерации
Какой метод обращения с тбо имеет наибольшее распространение в российской федерации
от 14 августа 2013 года N 298
Во исполнение поручения Правительства Российской Федерации от 25 января 2013 года N АД-П9-427
УТВЕРЖДЕНА
приказом Минприроды России
от 14 августа 2013 года N 298
Комплексная стратегия обращения с твердыми коммунальными (бытовыми) отходами в Российской Федерации
I. Общие положения
2. Для целей настоящей комплексной стратегии используются следующие понятия:
Низкий процент утилизации (использования) ТКО связан с недостаточным развитием инфраструктуры: в настоящее время в России функционирует 243 комплекса по утилизации (использованию) отходов, 53 комплекса по сортировке отходов, около 40 мусоросжигающих заводов.
При этом система сбора и анализа статистической информации о ТКО охватывает не все источники их образования, отсутствуют средства объективного учета количества образующихся ТКО.
5. Преобладание удаления ТКО посредством захоронения и нарушение экологических и санитарно-эпидемиологических требований при их размещении ведет к ряду проблем, которые связаны с негативным воздействием на окружающую среду и среду обитания, включая:
а) загрязнение и захламление земель;
б) загрязнение верхних водоносных горизонтов токсичными веществами, содержащимися в фильтрате, образующемся на полигонах захоронения ТКО;
в) выделение больших объемов биогаза, содержание в котором преимущественно метана и углекислого газа приводит к изменению климата, а также к самовозгоранию и горению полигонов захоронения ТКО;
г) негативное воздействие на среду обитания при возгорании полигонов (задымление).
Кроме того безвозвратно теряются материальные и энергетические ресурсы, которые могли бы быть повторно использованы, в том числе в качестве сырья для производства ряда товаров (продукции).
6. Столь низкий процент переработки ТКО обусловлен рядом следующих причин:
а) ликвидирована система заготовки и переработки «вторичного сырья», которая функционировала в СССР, а надлежащая система управления деятельностью по обращению с ТКО за «постсоветский» период не создана;
б) произошел скачкообразный рост потребления населением, особенно городским, товаров (продукции), которые после утраты своих потребительских свойств относятся к ТКО, а также увеличения количества упаковочных отходов;
в) инфраструктура по раздельному сбору, утилизации (использованию) и обезвреживанию образовавшихся ТКО имеет крайне недостаточное развитие;
г) предусмотренный действующим законодательством Российской Федерации механизм привлечения финансовых средств на создание и развитие инфраструктуры по удалению ТКО неэффективен.
7. Передача в 2004 году полномочий по организации обращения с ТКО от субъектов Российской Федерации органам местного самоуправления еще более усугубила ситуацию. При выполнении своих обязанностей по организации обращения с ТКО муниципальные образования:
а) испытывают недостаток финансовых средств для реализации возложенных полномочий по регулированию деятельности по обращению с отходами;
б) располагают ограниченными возможностями по учету геологических и физико-географических условий и по привлечению инвестиций для создания и развития инфраструктуры по удалению ТКО;
в) не могут принимать решения межмуниципального характера при выборе способа удаления образующихся ТКО.
8. Комплексная стратегия представляет собой систему целей, задач, принципов, приоритетов и направлений действий, которые должны реализовываться в федеральных и региональных нормативных правовых актах, актах органов местного самоуправления, федеральных целевых, межотраслевых и отраслевых программах, региональных программах, инвестиционных проектах и комплексах внепрограммных мероприятий, направленных на создание и обеспечение экологически безопасного и экономически эффективного обращения с ТКО.
Реализация направлений действий, предусмотренных комплексной стратегией, должна обеспечить:
сокращение образования ТКО;
кратное увеличение объемов ТКО, вовлекаемых в хозяйственный оборот в качестве дополнительных материальных и энергетических ресурсов;
сокращение объемов ТКО, направляемых на захоронение;
уменьшение негативного воздействия отходов на окружающую среду и здоровье населения.
9. Комплексная стратегия основывается на Конституции Российской Федерации, принципах и нормах международного права, международных договорах Российской Федерации, а также на федеральных конституционных законах, федеральных законах, документах долгосрочного стратегического планирования, включая Концепцию долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденную распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 года N 1662-р, и Основ государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года, утвержденных Президентом Российской Федерации 30 апреля 2012 года N Пр-1102.
II. Главная цель и основные задачи комплексной стратегии
10. Главной целью комплексной стратегии является предотвращение вредного воздействия ТКО на здоровье человека и окружающую среду, а также вовлечение компонентов, содержащихся в отходах (органика, металлолом, бумага, стеклянная и пластиковая тара, текстиль, изношенные автомобильные шины и другие), в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии.
11. Достижение главной цели комплексной стратегии обеспечивается решением следующих основных задач:
а) совершенствование нормативно-правового регулирования деятельности по обращению с ТКО;
б) создание эффективной системы управления в области обращения с ТКО;
в) развитие инфраструктуры по раздельному сбору, утилизации (использованию), обезвреживанию и экологически и санитарно-эпидемиологически безопасному размещению ТКО;
г) обеспечение экологической и санитарно-эпидемиологической безопасности при сборе, обезвреживании и захоронении ТКО;
д) внедрение механизмов экономического регулирования деятельности по обращению с ТКО;
е) совершенствование ценообразования при обращении с ТКО;
ж) развитие системы экологического и санитарно-эпидемиологического образования, просвещения и воспитания по вопросам обращения с ТКО;
з) обеспечение сбора и представления достоверной информации о деятельности по обращению с ТКО.
III. Приоритеты, принципы и целевые показатели деятельности по обращению с ТКО
12. Комплексная стратегия основана на общепризнанной иерархии приоритетов государственной политики в области обращения с отходами (в порядке снижения приоритета):
а) максимальное использование исходного сырья и материалов;
б) сокращение объема образования и снижение класса опасности отходов;
в) обработка (предварительная подготовка) отходов к утилизации (использованию);
г) утилизация (использование) отходов;
д) другие операции в целях вовлечения отходов в хозяйственный оборот;
е) обезвреживание отходов;
ж) размещение отходов экологически и санитарно-эпидемиологически безопасным способом.
13. Основными принципами комплексной стратегии являются:
а) соблюдение прав человека на благоприятную окружающую среду;
б) соблюдение прав каждого человека на получение достоверной информации о деятельности по обращению с ТКО;
в) участие каждого гражданина и всего населения в организации деятельности по минимизации количества ТКО и их негативного воздействия на окружающую среду;
г) неотвратимость наказания за нарушения законодательства Российской Федерации при обращении с ТКО;
д) предотвращение загрязнения компонентов природной среды ТКО;
е) рациональное использование природных и иных материальных ресурсов, содержащихся в потребляемой товарах (продукции).
14. Целевыми показателями, характеризующими деятельность по обращению с ТКО, являются:
а) количество образующихся ТКО (календарный год, кг (т));
б) количество образования ТКО на душу населения (календарный год, кг (т));
в) количество ТКО, направляемых на захоронение и сжигание (термическое уничтожение) (календарный год, кг (т));
г) доля утилизированных (использованных) ТКО в общем объеме образовавшихся ТКО (календарный год, проценты);
д) доля ТКО, используемых для производства тепловой и электрической энергии, к общему объему отходов (календарный год, проценты);
е) другие показатели, устанавливаемые в основных направлениях деятельности Правительства Российской Федерации, концепциях долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на соответствующие периоды, а также в федеральных и региональных программах в области обращения с отходами.
Какой метод обращения с тбо имеет наибольшее распространение в российской федерации
МЕТОДИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
КОНЦЕПЦИЯ ОБРАЩЕНИЯ С ТВЕРДЫМИ БЫТОВЫМИ
ОТХОДАМИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
РАЗРАБОТАНА на основе «Концепции реформы жилищно-коммунального хозяйства в Российской Федерации», одобренной Указом Президента Российской Федерации от 28 апреля 1997 г. N 425, а также в развитие основных положений Федеральной целевой программы «Отходы» и подпрограммы «Техническая политика в области управления твердыми бытовыми отходами», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 30 сентября 1996 г. N 1098.
творческим коллективом Академии коммунального хозяйства им. К.Д.Памфилова: зав. отделом Санитарной очистки городов, канд. техн. наук Н.Ф.Абрамов, зав. лабораторией Экологических проблем городов, д-р. техн. наук А.Н.Мирный, зав. лабораторией Термических методов обезвреживания ТБО Б.М.Спасский;
зам. начальника Управления жилищно-коммунальной сферы Госстроя России В.П.Ковалевским;
зам. начальника отдела Управления жилищно-коммунального хозяйства Госстроя России Л.Н.Гавриковым;
зав. лабораторией института НИИЭЧГОС им. Сысина РАМН, д-ром медиц. наук Н.В.Русаковым;
рук. регионального отделения Академии естественных наук, д-ром техн. наук Л.С.Скворцовым;
нач. отдела Охраны окружающей среды института ГИПРОКОММУНСТРОЙ В.C.Масловым;
техническим директором ЗАО «ПЭТ» Б.И.Левиным;
ген. директором ОАО «КОМТЕХМАШ», д-ром техн. наук В.А.Самойловым;
в.н.с. МОСВОДОКАНАЛНИИПРОЕКТ, канд. техн. наук В.Н.Абрамовым.
Концепция предназначена для руководителей жилищно-коммунальных служб городов и регионов России, а также для руководящих работников Госстроя России, осуществляющих долгосрочное планирование в области управления твердыми бытовыми отходами.
УТВЕРЖДЕНА постановлением коллегии Госстроя России от 22 декабря 1999 г. N 17.
К твердым бытовым отходам (ТБО) относятся отходы, образующиеся в жилых и общественных зданиях, торговых, зрелищных, спортивных и других предприятиях (включая отходы от текущего ремонта квартир), отходы от отопительных устройств местного отопления, смет, опавшие листья, собираемые с дворовых территорий, и крупногабаритные отходы.
ТБО образуются из двух источников:
— административных зданий, учреждений и предприятий общественного назначения (общественного питания, учебных, зрелищных, гостиниц, детских садов и др.).
Основной проблемой реформирования жилищно-коммунального хозяйства является перевод его на полную самоокупаемость. Основными направлениями работ по решению данной проблемы являются:
— внедрение комплексной механизации санитарной очистки городов; повышение технического уровня, надежности, снижение металлоемкости по всем группам машин и оборудования;
— двухэтапная система транспортировки отходов;
— максимально возможная утилизация, вторичное использование;
— экологически безопасная переработка и складирование оставшейся части отходов;
— развитие рынка вторичного сырья и ее продукции;
— поощрительная налоговая, кредитная и амортизационная политика в области обращения с твердыми бытовыми отходами;
— внедрение системы государственного учета и контроля сбора, транспортировки, обезвреживания и складирования ТБО;
— оптимизация тарифов сбора, транспорта и утилизации ТБО;
— снижение стоимости услуг для населения и повышение эффективности системы управления ТБО.
Главная задача реализации этих целей состоит в комплексном использовании всех рычагов управления и ресурсосбережения: экологических, технических, экономических, нормативных, правовых и информационных.
1. 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;
— 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.
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
Методы переработки и утилизации твёрдых бытовых отходов
Проблема твёрдых бытовых отходов (ТБО) в настоящее время становится всё более актуальной. Рост населения и общее повышение уровня жизни привели к увеличению потребления товаров и, как следствие упаковочных материалов разового пользования, что сильно сказалось на количестве ТБО.
Во всех странах мира за последние десятилетия количество твёрдых бытовых отходов в виде городского мусора резко возросло, составив в среднем на душу населения 150 – 300 кг/год. Ежегодный прирост количества ТБО составляет не менее 3%, а в некоторых странах – около 10 %. В настоящее время существуют различные методы обращения с ТБО.
Организация системы сбора ТБО
На первом плане, конечно, стоит организация системы сбора ТБО, от которой зависят методы их переработки.
Состав твёрдых бытовых отходов зависит от многих факторов: уровня развития страны и региона, культурного уровня населения и его обычаев, времени года и других причин. Более трети ТБО составляют упаковочные материалы, количество которых непрерывно увеличивается.
За последние 20 лет произошли принципиальные изменения в идеологии и технике обращения с твёрдыми бытовыми отходами. Вначале превалировали суммарный способ и общая переработка путём вывоза на санитарные свалки (полигоны), компостирования и сжигания. Затем в различных странах (США, Великобритании, Франции, Германии, Швейцарии, Италии и других, в том числе в России) стали проводиться работы по механической сепарации ТБО и раздельному сбору твёрдых бытовых отходов путём их сортировки населением на несколько видов: пищевые отходы, чёрные и цветные металлы, стекло, пластмасса, бумага, картон и т. д.
Для этих целей используется контейнеры, ящики или мешки различного цвета. Собранные в отдельные ёмкости компоненты отходов подлежат раздельной транспортировке на перерабатывающие предприятия.
Комплексная переработка ТБО
Применяется и комплексная переработка ТБО с механическим извлечением ценных компонентов, по которой предусмотрено извлечение чёрных металлов, макулатуры, органической части, пластмассы и стекла.
Извлекаемое магнитной сепарацией железо подвергается термической обработке для удаления примесей и прессуется в брикеты. Макулатура «мокрым способом» переводится в бумажную массу, которая затем применяется при изготовлении серого и крашеного картона, обёрточной бумаги и т. д. После облагораживания она может заменять часть древесной массы при изготовлении газетной и журнальной бумаги, а также прессованной бумаги.
Раздельный сбор ТБО
Однако опыт большинства стран показал, что будущее за раздельным сбором ТБО населением (по эффективности ему нет альтернативы), но вводить его можно тогда и только тогда и только там, где общественное сознание, культура населения приемлют его.
Для ближайшего будущего система сбора и переработки ТБО, вероятно, будет выглядеть следующим образом:
Компостирование твёрдых бытовых отходов
Основной целью компостирования является обеззараживание ТБО и переработка в удобрение – компост – за счёт биохимического разложения органической части ТБО микроорганизмами. Применение компоста в качестве удобрения в сельском хозяйстве позволяет повысить урожайность выращиваемых культур, улучшить структуру почвы и увеличить содержание гумуса в ней. Весьма существенным является и то, что при компостировании в атмосферу выделяется меньшее количество «парниковых» газов (прежде всего диоксида углерода), чем при сжигании или вывозе на свалки. Основной недостаток компоста – высокое содержание тяжёлых цветных металлов в нём.
Оптимальными условиями компостирования являются: рН от 6 до 8, влажность 40 – 60 %, время компостирования осуществляется в специальных закрытых бассейнах или тоннелях в течение месяца.
Технологической схемой предусматривается разгрузка мусоровозов в приёмные бункеры, из которых пластинчатыми питателями или грейферными кранами отходы подаются на ленточные конвейеры, а затем – во вращающиеся биотермические барабаны.
В биобарабанах при постоянной подаче воздуха происходит стимуляция жизнедеятельности микроорганизмов, результатом которой являлся активный биотермический процесс. В ходе этого процесса температура отходов повышалась до 60 °С, что способствовало гибели болезнетворных бактерий.
Компост представляет собой рыхлый продукт без запаха. В расчёте на сухое вещество компост содержит 0,5 – 1 % азота, 0,3 % калия и фосфора и 75 % органического гумусного вещества.
Просеянный компост проходит магнитную сепарацию и направляется в дробилки для измельчения минеральных составляющих, а затем транспортируется на склад готовой продукции. Выделенный металл прессуется. Отсеянная некомпостируемая часть ТБО – кожа, резина, дерево, пластмасса, текстиль и другие – направляются на установку пиролиза.
Технологической схемой этой установки предусматривалась подача некомпостируемых отходов в бункер-накопитель, из которого они направлялись в загрузочную воронку сушильного барабана. После сушки отходы поступали в печь пиролиза, в которой без доступа воздуха происходило их термическое разложение. В результате получали парогазовую смесь и твёрдый углеродистый остаток – пирокарбон. Парогазовую смесь направляли в тепломеханическую часть установки на охлаждение и разделение, а пирокарбон – на охлаждение и дальнейшую переработку. Окончательными продуктами пиролиза являлись пирокарбон, смола и газ. Пирокарбон используется в металлургической и некоторых других отраслях промышленности, газ и смола – в качестве топлива.
Сжигание с использованием тепла и без использования тепла
Метод сжигания (или в общем виде термические методы обезвреживания ТБО) имеет как несомненные достоинства (можно использовать теплоту сгорания ТБО для получения электроэнергии и отопления зданий, надёжное обезвреживание отходов), так и существенные недостатки. Необходима хорошая система очистки топочных газов, так как при сжигании ТБО в атмосферу выделяются хлористый и фтористый водород, сернистый газ, оксиды азота, а также металлы и их соединения (Zn, Cd, Pb, Hg и т. д. в основном в виде аэрозолей) и, что особенно важно, в процессе горения отходов образуются диоксины, дифенилы, присутствие которых в отходящих газах значительно осложняет их очистку из-за малой концентрации этих высокотоксичных соединений.
Разновидностью процесса сжигания является пиролиз – термическое разложение ТБО без доступа воздуха. Применение пиролиза позволяет уменьшить воздействие ТБО на окружающую среду и получать такие полезные продукты, как горючий газ, масло, смолы и твёрдый остаток (пирокарбон).
Широко рекламируется процесс высокотемпературной переработки бытовых и промышленных отходов в барботируемом шлаковом расплаве (рис.1). Основным агрегатом технологической схемы является барботажная печь, конструкция которой разработана в содружестве со специалистами института Стальпроекта (Москва).
Рис. 1. Печь для термической обработки бытовых и промышленных отходов в барботируемом шлаковом расплаве:
1 – слой шлака, через который барботирует воздух; 2 – слой спокойного шлака; 3 – слой металла; 4 – огнеупорная подина; 5 – сифон для выпуска шлака; 6 – сифон для выпуска металла; 7 – переток; 8 – водоохлаждаемые стенки; 9 – водоохлаждаемый свод; 10 – фурмы для подачи воздуха; 11 – фурмы для подачи топлива; 12 – загрузочное устройство; 13 – крышка; 14 – загрузочная воронка; 15 – патрубок для отвода газа.
Печь проста и имеет небольшие габариты, высокую производительность и высокую эксплуатационную надёжность.
Процесс осуществляется следующим образом. Бытовые отходы подают в загрузочное устройство периодически. Толкатель сбрасывает их в шлаковую ванну, продуваемую воздухом, обогащенным кислородом. В ванне отходы быстро погружаются в интенсивно перешиваемый вспененный расплав. Температура шлака составляет 1400 – 1500 °С. За счёт интенсивной теплопередачи отходы подвергаются скоростному пиролизу и газифицируются. Минеральная их часть растворяется в шлаке, а металлические предметы расплавляются, и жидкий металл опускается на подину. При низкой калорийности отходов для стабилизации теплового режима в качестве дополнительного топлива в печь подают в небольших количествах энергетический уголь. Вместо угля может быть использован природный газ. Для получения шлака заданного состава загружают флюс.
Шлак выпускается из печи через сифон непрерывно или периодически и подаётся на переработку. Химический состав шлака можно регулировать в широких пределах, получая композиции, подходящие для производства различных строительных материалов – каменного литья, щебня, наполнителей для бетонов, минерального волокна, цемента. Металл через переток поступает в сифон и непрерывно или порциями сливается в ковш и далее передаётся на переработку или непосредственно у печи разливается в чушки, либо гранулируется.
Горючие газы – продукты пиролиза и газификации отходов и угля, выделяющиеся из ванны, – дожигают над ванной путём подачи воздуха, обогащенного кислородом, или чистого кислорода.
Печные высокотемпературные (1400 – 1600 °С) газы отсасываются дымососом в паровой котёл для охлаждения и полезного использования их энергии. В котле осуществляется полное дожигание газов. Затем охлаждённые газы направляются в систему очистки. Перед сбросом их в атмосферу производится их очистка от пыли и вредных примесей.
Высокие температуры процесса, рациональная схема сжигания, заключающиеся в сочетании окислительно-восстановительного потенциала газовой фазы и температурного режима, обуславливают низкое содержание оксидов азота (NOx) и других примесей в дымовых газах.
Дымовые газы благодаря высокотемпературному сжиганию содержат значительно меньше органических соединений, в частности диоксинов.
Перевод в условиях процесса щелочных и щелочноземельных металлов в парогазовую фазу способствует связыванию хлора, фтора и оксидов серы в безопасные соединения, улавливаемые при газоочистке в виде твёрдых частиц пыли.
Замена воздуха кислородом позволяет в 2 – 4 раза снизить объём дымовых газов, облегчить их очистку и уменьшить сброс токсичных веществ в атмосферу.
Вместо большого количества зольного остатка (до 25 % при обычном сжигании), содержащего тяжёлые цветные металлы и диоксины, образуется инертный шлак, являющийся сырьём для производства строительных материалов.
Пыль, выносимая из печи с дымовыми газами, селективно улавливается на разных ступенях очистки. Количество пыли в 2 – 4 раза меньше, чем при использовании традиционных печей. Крупная пыль (до 60 %) возвращается в печь, мелкая, представляющая собой концентрат тяжёлых цветных металлов (Zn, Pb Cd, Sn и др.), пригодна для дальнейшего использования.
Современные методы термической переработки твёрдых бытовых отходов
Институтом «Гинцветмет» совместно с другими российскими организациями разработана технология термической переработки ТБО в барботируемом расплаве шлака. Основным её достоинством является решение актуальной общемировой диоксиновой проблемы: уже на выходе из барботажного агрегата практически отсутствуют высокотоксичные соединения (диоксины, фураны, полиароматические углеводороды). Вместе с тем сейчас имеется ряд отечественных и зарубежных методов термической переработки ТБО, находящихся на разных стадиях освоения. В таблице приведены основные показатели термических методов переработки ТБО, наиболее известных экологам и специалистам по утилизации таких отходов. Эти методы или уже получили промышленное распространение или прошли крупномасштабную апробацию. Суть используемых процессов:
Сжигание ТБО в печах-котлоагрегатах (процесс КР) ввиду сравнительно низких температур (600 – 900 °С) практически не решает диоксиновой проблемы.
Кроме того, при этом образуются вторичные (твёрдые несгоревшие) шлаки и пыли, которые требуют отдельной переработки или направляются на захоронение с последующими негативными последствиями для окружающей среды. Эти недостатки в определённой мере присущи и процессу КС. Здесь добавляется необходимость подготовки сырья к переработке с целью соблюдения гранулометрического состава.
К недостаткам процесса, разработанного Институтом химической физики РАН, относятся:
Процесс плавки ТБО в барботируемом расплаве (в печи ПВ) следует отметить (помимо диоксиновой безопасности) ещё два преимущества: сравнительно высокую удельную производительность и низкий пылевынос. Эти показатели обусловлены барботажным эффектом (интенсивной продувкой газами ванны расплава и брызго-насыщенностью рабочего пространства печи над ванной). Немаловажный положительный фактор – наличие промышленного опыта их эксплуатации на предприятиях цветной металлургии в России и Казахстане. В целом можно констатировать, что последняя отечественная разработка превосходит по основным показателям другие отечественные и зарубежные технологии переработки ТБО и является определённым научно-техническим прорывом в решении мировой экологической проблемы.
В настоящее время одним из авторов под руководством руководителя дипломного проекта разрабатывается проект полигона ТБО для ст. Архонской РСО-Алания, где остро стоит вопрос о неудовлетворительном обращении с твердыми бытовыми отходами. При разработке указанного проекта будут учтены изложенные пути решения обращения с ТБО и в первую очередь предварительная сортировка этих отходов и извлечение полимерных и иных отходов для дальнейшей переработки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зайцев В.А. Промышленная экология: учебное пособие. М., ДеЛи, 1999. 140 с.
2. Азаров В. Н., Грачев В. А., Денисов В. В., Павлихин Г. П. Промышленная экология: учебник для высших учебных заведений Министерства образования и науки Российской Федерации под общ. ред. В. В. Гутенева. М., Волгоград: ПринТерра, 2009. 840 с.
3. Калыгин В. Г. Промышленная экология : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений, стер. М.: Изд. центр «Академия», 2007. 432 с.
4. Калыгин В. Г., Бондарь В. А., Дедеян Р. Я. Безопасность жизнедеятельности. Промышленная и эко-логическая безопасность, безопасность в техногенных чрезвычайных ситуациях. Курс лекций / Под ред. В. Г. Калыгина. М., Колосс, 2006. 520 с.
5. Гречко А.В. Современные методы термической переработки твёрдых бытовых отходов. // Пром. Энергетика. 2006. №9.
6. Бабушкин Д.А., Кузнецова А.В. Методы утилизации нефтесодержащих отходов // ЭИ Ресурсосберегающие технологии. 2006. №6.