Термическая переработка

Существуют различные технологии утилизации отходов.

Наиболее распространенными среди них являются термическиеспособы. Опыт переработки ТБО термическими методами и многочисленные публикации свидетельствуют, что медленный нагрев и низкотемпературный режим сжигания отходов (600-900˚С) при недостатке кислорода благоприятствуют интенсивному образованию диоксинов.

Согласно нормативам Европейского Союза (НЕС), геометрия горячей зоны сжигателя должна обеспечивать пребывание газов в зоне с температурой, не ниже 850˚C, в течение 2 секунд, при концентрации кислорода более 6 %.

Высокотемпературный режим обработки отходов (более 1250˚С), окислительная среда и пребывание газов при этой температуре в течение 4-5 сек, позволяют полностью разрушить диоксины и полиароматические углеводороды, а также исключить их повторное образование.

Выполнение таких условий реализуется в разработанной НИИЦ "Кристалл" технологии сжигания отходов в шлаковом вспененном расплаве*, на обогащенном кислородном дутье, в газлифтном режиме, при котором материал, попадая под слой вспененного расплава (при соотношении 1:100), полностью газифицируется и сжигается, в течение 10 сек и более, при температуре 1500-1600˚ С.

Перспективы термической переработки ТБО

Технология термической переработки ТБО нашла и находит в мировой практике различное схемное и аппаратурное решение. Основной задачей при реализациях разных технологий - приспособить существующие мусоросжигательные установки к сжиганию материалов с различными свойствами. Из-за колебаний размеров, плотности и состава ТБО необходимо решить задачу хорошего перемешивания отходов перед их сжиганием. В настоящее время действуют несколько схем переработки ТБО. Большой опыт сжигания отходов в многоподовой печи получен в Англии и в других странах Европы; однако, наибольшее распространение получила технология сжигания ТБО в печах с колосниковыми

---------------------------------------------------------------------------------

 * Данный технологический процесс сжигания ТБО прошел полупромышленные испытания на Рязанском опытно-экспериментальном заводе.

 решетками. Имеется также опыт внедрения комбинированных схем переработки отходов с применением многоподовых печей и печей с наклонно-переталкивающей решеткой. Имеется опыт совместного сжигания отходов в печах с кипящим слоем.

Как показал анализ существующих схем переработки ТБО, важными при внедрении этих технологий являются следующие моменты:

­ предварительная обработка ТБО (измельчение; удаление крупных кусков металла);

­ обеспечение экологических требований к выбросам вредных соединений с дымовыми газами, с учетом повышенного суммарного содержания тяжелых металлов в исходных отходах.

Особенностями всех существующих технологий сжигания ТБО являются:

­ обязательный возврат дымовых газов на дезодорацию в печь для сжигания отходов;

­ наличие вторичных небезопасных отходов: провального шлака и летучей золы.

Перспективным направлением в технологии термической переработки ТБО является разработка, проектирование и строительство экологически чистых фабрик с получением безопасных в санитарном отношении вторичных отходов, которые могут быть использованы в качестве сырья в строительной индустрии. Все предлагаемые системы создания энергосберегающей технологии термической переработки ТБО должны соответствовать реализации следующих принципов:

­выбор оптимального состава оборудования и оптимальных связей между отдельными элементами схемы;

­максимальное энерго- и ресурсосбережение при выработке собственной энергии для внутреннего и внешнего использования;

­минимальное негативное воздействие на окружающую среду;

­приемлемые экономические показатели, обусловленные применением новых технических решений.

Актуальность и перспективность всех предлагаемых концепций переработки ТБО должна определяться рядом обстоятельств:

­с учетом внедрения технологий предварительной сортировки и селективного сбора ТБО, и на сжигание будут поступать отходы с меньшим содержанием вредных соединений;

­захоронение отходов с учетом современных экологических требований при вывозе отходов на расстояние более 30 км от места образования по экономичности сопоставимо с термическими способами переработки.

Разумнее подавать на сжигание только то, что действительно сгорит при данном температурном режиме. Это и экономит энергию (зачем нагревать то, что все равно не горит), и уменьшает токсичность выбросов, по крайней мере, делает их более стабильными по составу, что упрощает очистку. И хотя в результате все равно будет образовываться зола, количество ее будет меньше, а токсичность ниже.

Мусоросжигательный завод, не наносящий существенного вреда окружающей среде, не только дорого стоит, но и требует безукоризненной эксплуатации, что подтверждает опыт Японии: "За работой печей осуществляется строгий контроль. Негорючие материалы, которые могут нарушить работу печи или увеличить загрязнение воздуха, удаляются до начала процесса сжигания. Превышение допустимых уровней воздействия на окружающую среду карается большими штрафами, закрытием предприятий, а в некоторых случаях тюремным заключением сотрудников компаний. Обучение рабочих на предприятиях по сжиганию мусора продолжается от 6 до 18 месяцев, они должны иметь диплом об инженерном образовании и пройти практику на рабочем месте...".

Не смотря на всё вышеописанное, проведенные исследования показали значительные загрязнения снегового покрова и почв на территориях, прилегающих к мусоросжигательным заводам.

К этому разделу относятся Таблицы №2 и №3 ПРИЛОЖЕНИЯ, приведённые ниже.

ЗАХОРОНЕНИЕ ТБО

Захоронение ТБО пока еще остается, к сожалению, основным способом его утилизации.        Из-за того, что многие предприятия построены десятки лет назад и используют устаревшую технологию, в городе накапливаются отходы, по количеству и вредности представляющие значительную опасность для населения, как близлежащих районов, так и города в целом. Накопление отходов в больших количествах и невозможность удаления их для захоронения или использования приводит к тому, что предприятия зачастую прибегают к несанкционированному их удалению. Результатом такой незаконной деятельности является образование на территории г. Ленинска-Кузнецкого (вне предприятий) огромного количества площадей, где производится складирование отходов различного происхождения.

Очень важно, чтобы до погружения ТБО в землю, на специально построенных полигонах, их обязательно прессовали. Это не только снижает объем материала, но и удаляет воду, на некоторое время, стабилизируя состояние отходов, т.к. содержащейся в спрессованном материале влаги недостаточно для активной деятельности микроорганизмов. Доступ кислорода в плотную массу тоже затруднен, и если при этом создать условия для «непоступления» влаги извне, стабилизация полигона может быть значительно продлена. Естественно, опасные отходы должны быть отсортированы и захоронены на специальном полигоне для токсичных отходов.

Полигоны и свалки – такие же предприятия, на которые распространяется природоохранное законодательство. В отношении них должны быть разработаны величины предельно допустимых выбросов и иные производственно-хозяйственные нормативы, взиматься плата за загрязнение окружающей среды, применяться санкции за несоблюдение природоохранных требований, вплоть до прекращения экологически вредной деятельности. А проконтролировать, делается ли это на самом деле, вполне может общественность. И предъявить претензии, если что-то не соблюдено. Механизм же действий общественности в отношении полигонов принципиально ничем не отличается от общепринятого и изложенного в различных пособиях (например, в пособии "Как защитить ваши экологические права", изданном институтом "Экоюрис"). Подобное воздействие органов общественного экологического контроля, особенно если оно усилено взаимодействием с государственными контролирующими органами, несомненно, послужит стимулом для приведения мест захоронения отходов в надлежащий вид или строительства мусороперерабатывающих заводов.

Два метода – сжигание и захоронение – требуют площадей под размещение завода или полигона, причем в непосредственной близости от населенного пункта, чтобы не увеличивать транспортные расходы. Но в Сибири пустынь нет, вот и пытаются власти некоторых населённых пунктов строить полигоны то в лесах первой группы, то в водоохранной зоне, то между двумя селами... И создают почву для социальных конфликтов под общим названием "не у меня во дворе", потому что никто не хочет жить вблизи свалки или МСЗ.

Накопление метана на свалках создает условие для самовозгорания ТБО, и вот вам - мусоросжигательный завод без какой-либо газоочистки. Если учесть относительно низкую температуру горения и недостаток кислорода, то неудивительно, что в воздух летит почти вся таблица Д.И.Менделеева. И, конечно же - диоксины, фураны и прочие токсиканты. А то, что не горит, то ржавеет, и постепенно в результате коррозии в воздух и воду попадают тяжелые и цветные металлы, иные продукты распада различных веществ.

И ещё: чтобы экономичнее использовать свалки и полигоны можно постараться рассчитать время разложения мусора, поступающего на них. В этом, надеюсь, сможет немного помочь приведённая ниже Таблица №4 ПРИЛОЖЕНИЯ. 

Компостирование

Проблемы компостирования тесно связаны с проблемой сортировки, и если компостированию подвергаются нерассортированные ТБО, то стекло, металл, опасные вещества могут остаться в готовой продукции. Но и такой компост годится, например, для рекультивации свалок.

Для нужд сельского хозяйства безопасней перерабатывать уже отсортированные пищевые или иные отходы растительного происхождения. Органомасса конвейером загружается во вращающиеся биостабилизаторы, функция которых - её первичная аэробная стабилизация. Полученная биомасса подаётся на барабанный сепаратор вторичного отбора балласта и далее - в цех активного ускоренного (трёхнедельного) созревания. По завершении второй ступени биотермического процесса обезвреживания отходов готовый продукт в виде компоста подвергается тонкой очистке от мелких балластных включений на специальном вибросепараторе. Непосредственно на предприятии из готового компоста могут приготавливаться компостные субстраты, которые используются, как правило, в цветоводстве, городском зелёном строительстве, в сельском хозяйстве, а также в производстве топливных гранул.