Возможности и преимущества переработки твердых бытовых отходов Ташкеева Г.К. – КазНУ им.аль-Фараби,

Возможности и преимущества переработки твердых бытовых
отходов
Ташкеева Г.К. – КазНУ им.аль-Фараби,
Мухамеджан Нурбек, Каблова Марина - КНУ
Вывоз и утилизация отходов на сегодняшний день являются одной из
наиболее острых проблем, присущих любому крупному городу. Каждое
государство решает данную проблему соответствующе уровню своего
экономического развития. К примеру, в развивающихся странах
распространены
мусоросжигательные
предприятия.
Они
многофункциональны и экономичны в использовании.
Цель нашей работы: подробнее рассмотреть возможности и
преимущества мусоросжигательных заводов.
За последние годы технология сжигания отходов претерпела
значительные изменения, суть которых состоит в создании многоступенчатых
систем очистки продуктов сгорания, а также в утилизации выделяющегося
тепла и полезных продуктов. Это позволило существенно снизить нагрузку от
сжигающих установок на окружающую среду, но в то же время потребовало
вложения значительных капитальных затрат. Тем не менее, с учетом
капитальных и текущих затрат технология обезвреживания отходов путем
сжигания, по мнению многих специалистов, экономически более эффективна в
сравнении с захоронением, требующим также значительных капитальных
затрат на обустройство полигонов в соответствии с современными
инженерными требованиями, а также с учетом стоимости земель,
отчужденных под полигоны и их инфраструктуры.
Огневой способ обезвреживания и переработки отходов является
наиболее универсальным, надежным и эффективным по сравнению с другими.
Во многих случаях он является единственно возможным способом
обезвреживания промышленных и бытовых отходов. Данный способ
применяется для утилизации жидких, твердых, газообразных и пастообразных
отходов. Огневую обработку используют и для утилизации негорючих
отходов.
В
этом
случае
отходы
подвергают
воздействию
высокотемпературных (более 1000 °С) продуктов сгорания топлива.
Область применения огневого способа и номенклатура отходов,
подлежащих огневому обезвреживанию, постоянно расширяются. Этим
способом утилизируют отходы хлорорганических производств, основного
органического синтеза, производства пластических масс, резины и
синтетических
волокон,
нефтеперерабатывающей
промышленности,
лесохимии,
химико-фармацевтической
и
микробиологической
промышленности, машиностроения, радиотехнической и приборостроительной
промышленности, целлюлозно-бумажного производства и многих других
отраслей промышленности.
Сжиганием можно обезвредить и такие сложные с точки зрения
утилизации отходы, как смесь органических и неорганических продуктов, а
также галогенорганические отходы. Смесь органических и неорганических
солей - наиболее трудный материал для сжигания, так как, как правило,
содержит воду. При их сжигании молекулы органических соединений
разрушаются, а неорганические соединения превращаются в оксиды и
карбонаты, которые выводятся вместе со шлаками и золой. Мелкодисперсные
частицы оксидов и карбонатов, содержащихся в топочных газах,
улавливаются в мокрых скрубберах.
Куда девать бытовой мусор: хоронить на свалках, сжигать или
перерабатывать?
Сегодня уже ни для кого не является секретом, что свалки – это
загаженные земли, смрад и угроза загрязнения окружающей среды. При этом,
выбрасывая пластиковые бутылки, алюминиевые банки, стеклянную посуду
и макулатуру, мы в огромных количествах теряем ресурсы, пригодные для
переработки и повторного использования. Мусор на свалки свозят, не
сортируя, в результате чего вместе с обычным хламом туда попадают очень
опасные отходы: ртутные лампы, аккумуляторы, химикаты и т.д.
Поэтому мы предлагаем вам построить мусоросжигательный завод,
который позволит не 92 процента ТБО отправить на полигонное
захоронение, а перерабатывать все 100 процентов. При сжигании отходов их
объем сокращается примерно в десять раз. Из 1 тонны мусора остается
только 250 кг шлака и золы, 30 кг железного скрапа и 1 кг осадка на фильтре.
Производственные мощности завода будут рассчитаны на сжигание 16 тонн
мусора в час. Мы планируем, что на МСЗ будут свозиться ТБО из Алматы, а
также из ближайших поселков. Это около 562 тысяч тонн твердо-бытовых
отходов в год. Также нужно учитывать количество уже накопленных на
Карасайском полигоне ТБО.
Кроме того, возможно создание
сопутствующего производства дорожных плит из получаемой после
сжигания мусора золы. Также, этот проект несет в себе и социальную
направленность, поскольку позволит создать новые рабочие места.
Коротко по поводу месторасположения мусоросжигательного завода.
Всегда задается вопрос – ближе или дальше от города? Наш завод будет
производить тепло и энергию и, естественно, должен быть как можно ближе
к потребителю. Кроме того, перевозить мусоровозы за сотни километров от
города тоже не дешевое удовольствие, а именно население платит за
утилизацию мусора. Еще один момент, который мы учитывали при выборе
места строительства МСЗ. Расположить данную мусоросжигательную
станцию мы предлагаем непосредственно вблизи Карасайского полигона, так
как будет отсутствовать необходимость привозить мусор издалека, что
уменьшит расходы на транспортную перевозку мусора. Также это позволит
разгрузить Карасайский полигон, который уже заполнен на 90%, что создает
определенные неудобства проживающему радом населению и работающему
в данном полигоне техперсоналу. Как сообщалось ранее, при гниении мусор
выделяет очень опасный канцероген, который может вызывать рак и
различные опухоли.
В населенных пунктах, расположенных рядом с мусорными свалками,
по данным экологов, каждый пятый житель имеет раковое заболевание.
Содержание столь большого количества мусора в одном месте
приводит к катастрофическим последствиям в плане экологической
обстановки в данном районе, качество воздуха ухудшается из-за выделения
ядовитых испарений , загрязняются подземные воды. При этом нарушается
природный ландшафт, интенсивно загрязняются все природные среды,
подземные и поверхностные водные объекты (включая донные отложения),
почва, атмосферный воздух, что прямо или косвенно влияет на здоровье
людей, проживающих в близлежащих населённых пунктах.
В связи с этим возникает необходимость возвращения в хозяйственный
оборот деградированных земель, загрязнённых водных ресурсов,
находящихся рядом с полигонами, и придания им природных форм,
органически вписывающихся в структуру окружающего ландшафта.
Предприятие, которое мы предлагаем построить, будет соответствовать
лучшим мировым экологическим критериям по производству энергии.
Термическое обезвреживание отходов на современном уровне развития
науки и техники гарантирует почти полное разрушение находящихся в
отходах вредных органических веществ. Достигается это с помощью высоких
температур (более 1.000 0С). Помимо этого, на современных
мусоросжигательных заводах применяются 5-6-ступенчатые системы
газоочистки, которые позволяют снизить концентрацию основных
загрязняющих веществ в дымовых газах – летучей золы, фтористого
водорода, сернистого ангидрида, оксидов азота и углерода – до уровня ниже
требований директивы ЕС.
С целью предотвращения загрязнения окружающей среды топочные газы
необходимо подвергать очистке, которая может осуществляться сухим,
мокрым и электростатическим способами или их комбинацией.
Перед очисткой топочные газы подвергаются охлаждению. Это
производится одним из следующих способов: подмешиванием холодного
воздуха, впрыском воды, теплообменом с получением горячего воздуха, воды
или пара.
Основным узлом устройства для сухой очистки является вихревой
элемент, который образован одним или несколькими циклонами.
Мокрая очистка газов используется в основном при сжигании
химических отходов, когда в процессе сжигания образуются вещества,
которые нужно связать водой. Мокрые способы высокоэффективны,
позволяют сочетать очистку газов с их охлаждением. При мокрых способах
происходит очистка дымовых газов не только от пыли, но и от растворённых
в воде газов или жидкостей. Мокрые способы очистки газов реализуются в
скрубберах.
Электростатическая очистка дымовых газов основана на том, что
противоположно заряженные частицы притягиваются. С этой целью
коронным разрядом, который создается постоянным током высокого
напряжения на одном электроде, заряжаются частицы пыли или тумана,
находящиеся в дымовых газах, что заставляет их двигаться к
противоположному электроду (осадительному). Эффективность сепарации
определяется напряженностью электрического поля. Для достижения
максимальной эффективности необходимо поддерживать напряжение вблизи
границы пробивного напряжения, ни в коем случае не достигая его, так как
при этом будет пробой поля.
Достоинствами электрических фильтров являются: высокая надежность
и эффективность (до 99,98 %); простота регулирования процесса фильтрации
и универсальность по отношению к различным материалам.
Кроме того, скорость фильтрации зависит от электропроводности
пыли. При высокой электропроводности фильтрация затруднена.
После сжигания отходов остаются твердые частицы, объем которых
составляет от 6 до 11 % от исходного объема отходов. Эти частицы состоят
из золы, металла, осколков стекла, керамики и шлака. С гигиенической точки
зрения твердые остатки после сжигания абсолютно безвредны и если не
могут по каким-либо причинам быть утилизированы, то подлежат
захоронению.
Основным преимуществом сжигания отходов считается то, что объем
отходов, идущих на захоронение, уменьшается в десять раз. К тому же
сжигание является достаточно универсальным способом (применяется для
отходов в любом физическом состоянии). Нам не нужны огромные
территории, которые отводятся под полигоны для захоронения. Мы считаем,
что из существующих ныне методов переработки отходов, мусоросжигание
является одним из наиболее эффективных.
При термической переработке 1 т коммунальных отходов, имеющих
естественную влажность до 40%, будет получено следующее количество
товарной продукции: электроэнергия – 0,45-0,55 МВт/ч; чугун – 7-30 кг;
строительные материалы или изделия – 250-270 кг.
Предлагаемый проект позволит нашему городу существенно уменьшить затраты
на электроэнергию, поможет эффективно переработать накопившийся мусор без особого
вреда для города, даст дополнительные источники тепловой и электрической
энергии, создаст квалифицированные рабочие места, а также позволит
наладить производство строительных материалов.
В заключение всего вышеописанного стоит отметить, что состояние
окружающей среды непосредственно отражается на здоровье населения.
Таким образом, чтобы развивать государство, нужно в первую очередь
заботиться о благосостоянии его граждан. В свою очередь граждане должны
заботиться об окружающей среде. Любая возможность внедрения не
загрязняющих окружающую среду либо предотвращающих ее загрязнение
технологий не должна быть упущена. Строительство мусоросжигательного
завода позволить сделать один из первых шагов на пути к построению
зеленой экономики. Долг каждого гражданина – оставить после себя чистую
природу для будущих поколений. В этом и заключается устойчивое развитие
государства – в прекращении вредного воздействия человека и продуктов его
жизнедеятельности на окружающую среду. Хозяйственное воздействие
человека на природу уже давно достигло таких размеров, при которых
способность природы к самовосстановлению была утрачена. Именно поэтому
авторами данной статьи был выбран такого рода проект, так как технологии,
направленные на сохранение экологических ресурсов планеты и на
избежание попадания вредных веществ в окружающую среду, приобретают
первостепенное значение.