Что такое утилизация бытовых отходов?

Под утилизацией подразумевают полную ликвидацию или переработку отходов для вторичного использования их в различных отраслях хозяйства. Из них получают сырье, материалы, энергию для обогрева жилых помещений и горячего водоснабжения.

Деятельность в сфере утилизации заключается в сборе, хранении, транспортировке, сортировке, обезвреживании, ликвидации или вторичной переработке. Все этапы процесса регулируются соответствующими нормативными документами. Строгий учет и контроль в сфере утилизации позволяет избежать большого накопления отходов, минимизировать их вред для окружающей среды, не допустить самовозгораний, а для опасных отходов – избежать отравлений, болезней и смертей людей и животных.

В любом случае, комплекс утилизации – это полное изменение химической, физической и биологической структуры отходов, получение на их основе материалов и продуктов с новыми полезными свойствами.

Все отходы, нуждающиеся в утилизации можно подразделить на две большие группы:

1. Бытовые отходы, куда входят остатки пищи, упаковки, стекло, бумага, картон, пластик, резина отходы от уборки территории и обрезки зеленых насаждений.
2. Отходы промышленности – остатки производства и потребления в разных отраслях, медицинские отходы, строительный мусор.

Существует комплекс схем обращения с каждой группой отходов, которые отражены в законодательных актах и СанПиН. В настоящее время существуют 3 основных способа утилизации:

1. Сжигание.
2. Захоронение на инженерных объектах — полигонах.
3. Переработка и вторичное применение в производстве.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Сжигание отходов

Сжигание – процесс уничтожения отходов в печах. Ему подвергаются твердые отходы, жидкости и газы. Продуктами горения, в основном, являются соединения углерода, вода и золы. В золе часто содержатся твердые включения – металлы, стекло, шлаки, которые требуют извлечения и захоронение. Сжигание отходов часто сопровождается выбросами в атмосферу вредных соединений серы и азота. Основной комплекс мероприятий при сжигании направлен на минимизацию отравления окружающего пространства продуктами горения.

В современных условиях уже разработан и действует многоступенчатый комплекс системы очистки соединений горения, а в результате процесса получается дешевая тепловая энергия, которая используется для обогрева. Несмотря на затраты, касающиеся модернизации печей, сжигание – самый экономичный способ ликвидации отходов. Ежегодно в населенных пунктах образуются тысячи тонн мусора, организация их безопасного захоронения обходится дорого, а продукты разложения все равно просачиваются в грунт, заражают почву, надземные и подземные воды, атмосферный воздух.

Во многих случаях сжигание – это единственный эффективный способ обезвреживания отходов, представляющих опасность в эпидемиологическом и химическом отношении. С помощью метода удается утилизировать жидкие отходы, газы, гели и пасты, не представляющие интереса для вторичной переработки.

Согласно номенклатурным документам, утилизации путем сжигания подвергаются отходы от производства соединений хлора, органического синтеза, производства пластика, пластмассы, резины, синтетических волокон, продукты нефтепереработки, бумажной, фармакологической, приборостроительной, микробиологической отраслей, а также машиностроения.

Такое сжигание позволяет обезвредить комплекс сложных смесей органических и неорганических веществ, опасные отходы, содержащие галогены. Они трудно поддаются горению, но в специальных печах с нагревом до 1000 градусов удается добиться их разрушения до безопасных фракций, подлежащих захоронению.

Перед сжиганием в печах мусор подвергается дроблению, однородному структурированию, удалению лишней воды и прочим стадиям, ускоряющим процесс окисления.

Сжигание твердых фракций осуществляется в колосниковых печах, в которых пространство подразделяется на зоны, где последовательно осуществляется процесс сгорания. На него влияют такие факторы, как рабочая температура, нагрузка, объем загрузки, создание вихревых потоков.

Комплекс сжигания складывается из 5 стадий:

1. Сушка. При повышении рабочей температуры до кипения, вся вода, содержащаяся в отходах, превращается в пар.
2. Газификация. На этой стадии все горючие вещества переходят в летучие фракции.
3. Воспламенение. Загораются газы, образующиеся на предыдущих этапах.
4. Горение. Температура в печи достигает максимума и держится до тех пор, пока загруженная партия не сгорит полностью. Наиболее долго горят необработанные отходы.
5. Дожигание. Догорают газы, шлаки и золы охлаждаются с помощью подачи воздуха или воды.

Постепенно мир переходит на такое сжигание методом высокотемпературного пиролиза в среде с отсутствием кислорода.

Захоронение отходов

Простым и наиболее безопасным способом захоронения отходов являются современные полигоны для мусора. Они представляют собой комплекс инженерных сооружений, главная цель которых – охрана окружающего пространства. На полигонах проводятся мероприятия, с целью недопущения загрязнения сельскохозяйственных угодий, наземных вод, подземных водоносных горизонтов, распространения крыс, насекомых и болезнетворных микробов.

Полигоны для захоронения имеют следующее строение:

1. Дно с подложкой, которая служит противофильтрационной защитой. Подложку складывают из водонепроницаемых материалов – глины, битума, латексов. На дне собирается фильтрационная жидкость, которая отводится по трубам в резервуар для отстоя и обезвреживания.
2. Секция для сбора ТБО. После наполнения отходы покрываются защитными материалами, заполняются грунтом и прессуются катками. В процессе разложения мусора образуется биогаз – смесь метана и углекислоты, он отводится благодаря системе колодцев или траншей, в которых укладываются перфорированные трубы, а пространство между ними заполняется песком.

Весь комплекс работ по захоронению на полигонах проводится с помощью техники.

Захоронение отходов постоянно контролируется по ряду показателей:

• Органолептическому – изменение цвета и запаха, почвы, вод, растительности рядом с полигоном.
• Биологическому состоянию почвы.
• Химическому составу почвы и вод.
• Выбросов в атмосферу газов и вредных летучих веществ.
• Комплексному воздействию всех факторов на окружающую среду.

Недостаток способа – в результате гниения отходов в атмосферу попадают токсины, которые отрицательно воздействуют на озоновый слой, кроме того теряются все ценные компоненты мусора.

Переработка и вторичное использование отходов

Вторичная переработка отходов является самым прогрессивным методом утилизации. Она не только сокращает объемы, образующегося бытового и промышленного мусора, но и дает новую жизнь ценным компонентам отходов, экономя ресурсы планеты. Во всех странах мира ученые озабочены созданием дешевых и эффективных технологий вторичной переработки и утилизации отходов. Однако уже действуют предприятия, которые извлекают из отходов и перерабатывают:

1. Черные и цветные металлы.
2. Бумагу.
3. Стекло.
4. Органические остатки.
5. Различные виды пластмассы.
6. Резину.
7. Древесину.
8. Ртутные лампы.
9. Электронные платы.
10. Аккумуляторы, провода.
11. Продукты нефтехимии и нефтепереработки – асфальт, битумы, масла.

После переработки получаются дешевые строительные материалы, удобрения, упаковка, тара. Важной частью переработки отходов является их разделение.

• К примеру, металлический лом извлекается из отходов путем магнитной сепарации. Далее он прессуется, складывается в брикеты и отправляется на литейные предприятия для вторичной переработки. Таким образом, налажен оборот черных и ценных цветных металлов, чье первичное производство требует больших затрат.
• Стеклянная тара, бутылки, остатки стекла собираются из отходов и направляются на предприятия, выпускающие строительные материалы. Процесс состоит из ряда операций: извлечение стекла методом сепарации, мойка, сушка, измельчение, нагрев на специальном оборудовании.
• Большое распространение получила вторичная переработка макулатуры. Это снижает затраты на производство бумаги и защищает леса от вырубки. При вторичном производстве бумаги образуется меньшее количество вредных веществ. Бумага отсортировывается из отходов, очищается, затем проводится ее обесцвечивание и формирование сырья для вторичного производства.
• Полимерные материалы зачастую невыгодно перерабатывать из — за загрязнения и дороговизны процесса. Однако полимерные отходы используют на производствах, где загрязнение не имеет большого значения. К примеру, собранные в отдельные контейнеры пластиковые бутылки, направляются на производство волокнистых наполнителей для курток, различной тары, дверных панелей.
• Древесину извлекают из отходов с целью получения бумаги. Отходы древесного производства используются в производстве строительных материалов, сельском хозяйстве, мебельном производстве.
• Из резиновых изделий для утилизации и вторичной переработки направляются автомобильные покрышки. Из них производят новые шины, резиновую обувь, добавляют в стройматериалы.

Вторичная переработка отходов может решить множество экологических проблем, связанных с накоплением мусора.