Текст книги "Экология городской среды"

Отходы – это непригодные для производства данной продукции виды сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических процессов вещества (твердые, жидкие, газообразные). Образование и прогрессирующее накопление отходов на территории городов – это объективная и неустранимая реальность современного процесса урбанизации. Известно, что в городе с населением 1 млн жителей ежегодно производится и накапливается около 3,5 млн т твердых и концентрированных отходов (осадки из отстойников и концентрат жидких отходов).

Существует ряд классификаций отходов по их составу, способам утилизации, методам удаления с территории города и др. Но все они подразделяются в зависимости от происхождения на производственные и коммунальные.

Производственные отходы (ПО) включают все виды отходов, образующиеся на промышленных предприятиях города, а коммунальные отходы (КО) – в процессе жизнедеятельности города, за исключением производственных.

Каждой тонне мусора на стадии потребления соответствует образование от 5 до Ют отходов на стадии производства и 50-100 т при получении сырья. На каждого жителя Земли приходится в среднем за год 0,2 т отходов потребления, 1,5 т всех продуктов производства и около 14 т отходов переработки сырья.

С экологической точки зрения вся масса отходов опасна. Но для человека считается опасной лишь та их часть, которая обладает тем или иным уровнем токсичности. Существуют различные оценки опасности отходов, загрязняющих землю.

Ежегодно в мире образуется от 1 до 1,5 млрд т вредных производственных и 400–450 млн т твердых бытовых отходов, загрязняющих поверхность земли. Наиболее опасны те токсичные терраполлютанты, которые и геохимически, и биохимически достаточно подвижны и могут попасть в питьевую воду или в растения, служащие пищей для человека и сельскохозяйственных животных. Это в первую очередь соединения тяжелых металлов, некоторые производные нефтепродуктов – полициклический ароматический углеводород (ПАУ) и соединения типа диоксинов, а также разнообразные синтетические яды – биоциды. Ежегодно в мире производится около 500 млн т опасных отходов. Ими загрязняются значительные земельные площади и водоемы. Например, общая площадь земель Российской Федерации, загрязненных токсичными веществами промышленного происхождения, оценивается величиной порядка 70 млн га.

Большинство опасных и токсичных отходов обладают высоким и длительным кумулятивным воздействием на окружающую среду. При их складировании происходят многочисленные вторичные химические процессы, в результате чего в среду поступают совершенно новые, непредсказуемые по своему воздействию на человека и экосистемы вещества. Установлено, например, что в шламах азотного производства при некоторых условиях образуется ряд нитрозаминов – сильнейших мутагенов и канцерогенов.

В промышленных зонах города и в зонах их влияния места складирования (захоронения) отходов вместе с аэрогенными выпадениями образуют значительные техногенные геохимические аномалии ряда металлов, которыми загрязняются почвы, грунты, растительность и подземные воды. Наиболее опасными в этом плане также являются тяжелые металлы, радионуклиды.

Обычно загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в местах их добычи, переработки, транспортировки и отпуска потребителям превышает фоновое в десятки раз. Однако наиболее опасные формы нефтяного загрязнения связаны с многочисленными повреждениями нефтепроводов и продуктопроводов, когда на местах разливов нефти и нефтепродуктов гибнут многие растения и животные. Также отрицательное воздействие на них оказывают проливы горючесмазочных материалов на открытых стоянках автотранспорта, территориях станций технического обслуживания (СТО), автозаправочных станций. Из-за нефтяных загрязнений в почве накапливаются стойкие ПАУ, среди которых есть сильные канцерогены. Далее с ливневыми стоками нефтяные загрязнения попадают в поверхностные водоемы города и пригородной зоны, проникают в подземные горизонты.

С производством, применением и утилизацией пестицидов связано появление в окружающей среде еще одной группы крайне ядовитых веществ – диоксинов и фуранов. В городах они могут образовываться при сжигании угля, углеводородов, пластмасс, КО и ПО.

Один из диоксинов – тетрахлордибензодиоксин (ТХДД) занимает пятое место в ряду самых сильных из известных ядов. Предполагается, что максимальная недействующая доза этого вещества для человека не превышает 10^_6 мкг/кг. Они крайне опасны вследствие чрезвычайно высокой токсичности, трудности диагностики у человека, отсутствия доступных методов патогенетической терапии, а также возможного поступления в окружающую среду из многих источников.

Известно, что диоксины и фураны являются универсальным клеточным ядом для человека, всех видов животных и большинства растений. Они чрезвычайно устойчивы к химическому и биологическому разложению, сохраняются в окружающей среде десятки лет, беспрепятственно продвигаются по пищевым цепям (водоросли, планктон → рыба → человек; почва → растения, почвенная фауна → травоядные животные → человек). Загрязнение почвы и воды приводит к уничтожению всех обитающих в них живых организмов, что полностью меняет структуру и характер сложившихся экосистем.

Механизм токсического действия этих веществ до конца не изучен. Считается, что токсический эффект обусловлен их взаимодействием с одним из клеточных рецепторов, участвующим в биосинтезе белков в клетке. Комплекс белка с молекулой действующего вещества активизирует кодирование синтеза определенных белков в клетке, отвечающих за иммунный статус организма.

Высокую токсичность диоксинов и фуранов связывают с их исключительными липофильностью, стабильностью и способностью накапливаться в живых организмах, главным образом в жировой ткани, печени, органах кроветворения.

При сжигании или естественном горении всех видов природного топлива, в том числе и древесины, также образуется бензопирен, являющийся активным клеточным ядом, способным образовывать стойкие токсичные соединения при медленном разложении КО свалок и полигонов.

Ежегодно пригородные территории сокращаются в связи с необходимостью расширения площадей полигонов и свалок городских отходов. Если в крупных промышленных центрах градообразующие предприятия обычно имеют собственные полигоны для опасных и токсичных отходов, для ПО, шламо– и хвостохранилища, заводские свалки, оборудованные в соответствии со всеми требованиями санитарно-гигиенической, экологической и пожарной безопасности, то для средних и малых городов характерно образование городских смешанных свалок.

Кроме того, значительная часть ПО сортируется и перерабатывается как вторичное сырье, тогда как твердые коммунальные отходы (ТКО) до настоящего времени складируются на территории полигонов ТКО безо всякой сортировки и обеззараживания.

В силу этого свалки КО являются крупнейшим источником химического и биологического загрязнения окружающей среды, непосредственно влияющим на качество среды жизни населения.

Места скопления ПО и КО являются источниками поступления в атмосферу ряда токсичных соединений. От них с ливневыми и талыми водами в литосферу и гидросферу поступают биогенные, опасные и токсичные загрязнители. Свалки являются местом роста и развития патогенной микрофлоры, гельминтофауны, грызунов – потенциального резервуара многих опасных инфекционных заболеваний.

Переносу заболеваний со свалок на жилые территории способствуют и крупные птицы, в первую очередь – вороны. Следует отметить, что образование и длительное существование крупных полигонов ТКО вблизи городов вызвало в настоящее время изменение основных поведенческих реакций целого ряда видов крупных и мелких зверей и птиц, для которых они стали основным местом укрытия, размножения и получения пищи. Отмечается, что даже такие узкотрофные виды как чайки, ласточки, лисы и ласки стали предпочитать свалки в качестве пищевого ареала, существенно расширив пищевое разнообразие. За достаточно короткое время эти виды зверей и птиц выработали биохимические адаптации для питания смешанными эволюционно нехарактерными для них видами корма. Но это также значит, что в результате переселения на свалки ряда видов зверей и птиц нарушились традиционные связи в естественных биотопах и биоценозах, что приводит к их трансформации и разрушению.

По статистическим данным на территории Беларуси в 2013 г. образовалось 1437 видов отходов с широким спектром морфологических и химических свойств. Большая часть из них (около 40,3 млн т) представляют ПО, из них 7427,1 тыс. т – отходы 1-3-го классов опасности, причем практически вся масса отходов производства приурочена к городским территориям. Уровень вторичного использования ПО составляет 28,6 %, что на 2,6 % меньше, чем даже в 2010 г. В настоящее время в стране перерабатываются преимущественно строительные отходы, образующиеся в процессе строительства, производстве строительных материалов и конструкций. Все неиспользованные ПО скапливаются на объектах хранения в ведомственных местах хранения и на территории предприятий. Всего там находится 36,7 млн т (без учета галитовых отходов и глинисто-солевых шламов ОАО «Беларуськалий», которых накоплено более 832 и 99 млн т соответственно).

В последние десятилетия в стране наблюдается постоянный рост объема КО. Показатель удельного образования ТКО за этот период увеличился с 0,485 до 1,2 кг/чел. в день (в странах Евросоюза – 0,85-1,7 кг/чел. в день). Причем в составе КО наблюдается стойкое увеличение доли полимерных материалов и отходов от упаковок и стекла. Всего отходов потребления образовалось 3212 тыс. т.

Коммунальные отходы захораниваются на полигонах ТКО, где их сейчас находится 90,4 %. Остальная часть КО размещается на мини-полигонах. На полигоны ТКО наряду с КО вывозятся частично ПО, отходы жизнедеятельности населения и подобные им, некоторые неопасные и 3-1-го классов опасности ПО.

Всего в стране зарегистрировано 170 полигонов ТКО, которые обслуживают г. Минск, областные и районные центры. Централизованным вывозом КО охвачены практически все сельские населенные пункты, для обслуживания которых создано 3038 мини-полигонов.

Суммарная площадь земельных отводов под полигоны ТКО составляет около 900 га, более 50 % которых уже занято отходами. Как показали обследования полигонов ТКО, большая их часть находится в неудовлетворительном техническом состоянии, не соответствует действующим требованиям санитарно-гигиенической и экологической безопасности, что способствует их негативному воздействию на городскую среду. В связи с этим в Беларуси приняты законы, ТИПА, иные документы, которые обеспечивают снижение негативного воздействия на городскую и окружающую среду, улучшить ее качество. Также снижению отрицательного влияния отходов производства и потребления на городскую среду должны способствовать как глобальная экологизация производства и потребления, так и массовое сознание через образование и обучение.

Охрана городской среды от негативного влияния всех видов отходов производства и потребления является в настоящее время наиболее сложной экологической проблемой. С этой целью в соответствии с действующим законодательством Беларуси субъекты хозяйствования обязаны:

• внедрять в производство экологически чистые, малоотходные, безотходные и ресурсосберегающие технологии;

• максимально использовать отходы производства и потребления;

• проводить лабораторный контроль качества окружающей среды в местах складирования и временного хранения отходов;

• возмещать в полном объеме вред, причиненный окружающей среде, здоровью и имуществу граждан и организаций при нарушении законодательства в области обращения с отходами;

• предоставлять любую информацию по вопросам образования отходов и обращения с ними;

• немедленно оповещать штаб Гражданской обороны (ГО), местные органы власти, а также органы Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды (далее – Минприроды) и санитарного надзора о случаях попадания опасных отходов в окружающую среду;

• обеспечивать транспортируемые и хранящиеся отходы специальными этикетками со знаками класса опасности, названия отходов, их агрегатного состояния, цвета, запаха, пожароопасных свойств, вида упаковки и специальных требований при обращении с ними, в том числе при аварии, адресом предприятия, где получены эти отходы.

Собственники отходов обязаны разработать и утвердить Паспорт опасности отходов и Инструкцию по обращению с отходами производства, срок действия согласования инструкции составляет 5 лет.

Обезвреживание отходов должно осуществляться только на объектах обезвреживания отходов, эксплуатация которых производится в соответствии с требованиями, установленными законодательством Беларуси в области обращения с отходами.

Сбор опасных отходов осуществляется с учетом класса опасности: отходы 1-го класса помещаются в тару – стальные баллоны; 2-го класса – в прочные полиэтиленовые мешки. Допускаются также другие виды тары для хранения опасных отходов, согласованные с органами санитарного надзора. Сбор опасных отходов в жидком и пастообразном состоянии осуществляется в герметичные и коррозионностойкие емкости, устанавливаемые в специально отведенном месте. Опасные промышленные отходы после затаривания взвешиваются, результаты вносятся в журнал учета.

В соответствии с действующим законодательством опасные отходы предприятий подлежат временному хранению на их территории, пока не будет разработана технология по их утилизации или не будут созданы региональные полигоны для захоронения этих отходов. Предельное количество накопленных отходов на территории предприятия устанавливается в соответствии с нормативным документом «Предельное количество накопления токсичных промышленных отходов на территории предприятия (организации)».

На полигоны по обезвреживанию и захоронению опасных промышленных отходов принимаются только отходы 1-3-го классов опасности. Твердые промышленные отходы 4-го класса опасности по согласованию с органами санитарного надзора и коммунальными службами могут вывозиться на полигоны для складирования КО. Складирование и захоронение промышленных отходов производится на платной основе на основании разрешений территориальных органов Минприроды.

Наиболее опасными являются такие отходы, которые содержат химически активные загрязнители, способные поступать в питьевую воду или в растения, служащие пищей для человека и сельскохозяйственных животных. Это в первую очередь синтетические яды (биоциды) – соединения ТМ, пестициды, гербициды и прочие стойкие органические соединения, некоторые продукты нефтепереработки – циклические и полициклические ароматические углеводороды и др.

Первостепенной задачей в области охраны городской среды от негативного влияния отходов является удаление и переработка твердых бытовых отходов от населения и других видов ТКО.

Норматив образования коммунальных отходов – это установленное среднее количество КО, образуемое в процессе жизнедеятельности человека или в процессе осуществления экономической деятельности, необходимой для обеспечения жизнедеятельности человека в населенных местах, на расчетную единицу (кг/м², т/м² и т. д.).

Нормы накопления отходов – это количество отходов, накопленное за определенный период времени (сутки, год) и отнесенное к расчетной единице (один человек, одно гостиничное место, 1 м² торговой территории и т. д.).

В нашей стране порядок и условия обращения с КО на территории населенных мест устанавливаются местными исполнительными и распорядительными органами по согласованию с соответствующими территориальными органами Минприроды и Министерства здравоохранения Республики Беларусь (далее – Минздрав).

Местные исполнительные и распорядительные органы утверждают для каждого населенного пункта нормативы образования КО (дифференцированные и общие средние), организуют сбор, перевозку, хранение и обезвреживание КО, находящихся на их территории, а также взимание платежей за размещение отходов.

Дифференцированный норматив образования КО устанавливает количество образующихся КО дифференцированно в жилищном фонде по видам благоустройства и объектам обеспечения жизнедеятельности человека в населенных местах в течение определенного промежутка времени на расчетную единицу. Он применяется при выборе системы сбора, в том числе раздельного сбора, определения количества контейнеров, разработке транспортных схем вывоза, расчете лимитов размещения отходов производства, входящих в состав КО, а также при проведении расчетов за оказанные услуги по санитарной очистке. Основными показателями для дифференцированных нормативов образования КО являются объем, масса, средняя плотность, коэффициенты суточной и сезонной неравномерности образования.

В табл. 2.8 приведены некоторые данные по рекомендуемым дифференцированным нормативам образования отходов в городах в соответствии с Правилами определения нормативов образования коммунальных отходов.

Общий средний норматив образования КО устанавливает общее количество образующихся в течение года КО на территории населенного места на одного жителя. Он используется при планировании системы санитарной очистки населенного места (проектировании объектов по захоронению и переработке КО, определении количества специальной коммунальной техники и работников, расчета расхода горючесмазочных материалов и других затрат на санитарную очистку). Основными показателями для общей средней нормы образования КО являются их средний объем и средняя плотность.

При выборе методов обращения с отходами, широко используемых на практике, следует пользоваться следующими понятиями:

• размещение отходов – хранение и захоронение отходов;

• хранение отходов – содержание отходов на объектах размещения в целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования;

• захоронение отходов – изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую природную среду;

• использование отходов – применение отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии;

• обезвреживание отходов – обработка отходов, в том числе сжигание и обеззараживание их на специализированных установках, в целях предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую природную среду.

Таблица 2.8.Некоторые рекомендуемые дифференцированные нормативы образования коммунальных отходов в населенных пунктах

Ориентировочный морфологический состав и физические свойства ТКО, образующихся в населенных пунктах страны, приведены в ТКП 17.11-02-2009 «Объекты захоронения твердых коммунальных отходов. Правила проектирования и эксплуатации» (табл. 2.9).

Таблица 2.9. Примерный усредненный годовой состав твердых коммунальных отходов

Примечания. 1. Основная масса ТКО (95–98 %) имеет размер менее 0,25 м. 2. Средняя плотность в местах сбора составляет около 200 кг/м³. 3. Средняя влажность – 52 %.

На количество накопления ТКО и их состав влияют уровень благосостояния населения, степень благоустройства жилья, культура торговли, ассортимент товаров, степень развития общественного питания и прочее. Как показывает практика, состав ТКО в мире относительно постоянен. Поэтому для их утилизации выработана унифицированная для большинства стран система, позволяющая депонировать или переработать большинство компонентов ТКО.

Данная система состоит обычно из трех взаимодополняющих и технологически связанных между собой блоков: рециклинг, или повторное использование; утилизация; складирование (депонирование).

Система защиты городской среды от негативного влияния отходов жизнедеятельности и соотношение блоков между собой определяется уровнем развития производства, хозяйственной деятельности, ее преимущественной ориентацией, техники и технологии, социального сознания населения и другими факторами. Известно, что в Японии до 90 % ТКО направляется на повторное использование; в США их складируется до 80 %, в Польше – до 98 %.

Рециклинг (повторная переработка) ТКО. Это наиболее прогрессивный и экологически оправданный способ использования отходов, который уже в большинстве развитых стран превратился в особого рода производственную деятельность со своей структурой, специфическими технологиями и аппаратурным оформлением как собственно производства, так и его экологической безопасности.

Структура рециклинга состоит:

• из сети предприятий по сбору, обработке и переработки ТКО;

• доставки ТКО на специализированные предприятия по их переработке;

• производства продукции из переработанных ТКО;

• реализации полученной продукции.

Для обеспечения бесперебойной работы этой сети создается соответствующая материально-техническая база.

В основе данного метода лежит метод дифференцированного (раздельного) сбора отходов, при котором осуществляется сортировка отходов по виду с целью максимального дальнейшего извлечения утильных компонентов. При разделении отходов выделяют две категории:

• I категория – отходы, которые могут быть использованы для получения аналогичной продукции (стекло, бумага, металлы, пластмассы и др.);

• II категория – отходы, содержащие опасные или особо ценные компоненты (аккумуляторные батареи, цветные и редкие металлы, некоторые пластмассы и т. д.).

После разделения ТКО на фракции каждая их них поступает на последующую технологическую стадию переработки в конечный продукт.

Наибольшим уровнем повторного использования характеризуются ПО, которые, как правило, хорошо разделены, а также та часть КО, для которой централизованно налажен сбор (металлы, макулатура, аккумуляторные батареи, ветошь).

Известно, что в США 95 % всех упаковочных алюминиевых банок выпускается из вторичного сырья, что позволяет экономить порядка 5 % электроэнергии, затрачиваемой на производство из природного сырья, а также существенно снизить его расход. В Германии путем рециклинга получают 75 % всей стали, 33 % меди, 17 % алюминия, 50 % свинца, 33 % цинка. В большинстве стран действуют целевые государственные программы, поддерживающие, ориентирующие и субсидирующие малый и средний бизнес на сбор, сортировку, транспортировку и переработку отходов. Кроме того, эти программы также направлены на экономическую и моральную заинтересованность населения в разделении твердых бытовых отходов при их удалении из жилой зоны.

Утилизация ТКО. Основными методами утилизации отходов являются:

• прямое сжигание;

• пиролиз, или высокотемпературное разложение;

• брикетирование и грануляция;

• получение биогаза;

• компостирование.

Прямое сжигание – это довольно распространенный и эффективный способ сокращения объемов ТКО в поселениях. Однако с экологической и санитарно-гигиенической точки зрения этот способ представляет собой значительную опасность для городской и пригородной среды.

Мусоросжигающие заводы (МСЗ) являются источниками значительного количества выбросов и технологических отходов, представляющих при несоблюдении ряда технологических требований очень серьезную опасность для окружающей среды и здоровья населения. Такими требованиями являются:

• температура сжигания должна составлять 500 – 1400 °C;

• продолжительность сжигания должно быть не более 3 с;

• полное сжигание требует обязательного создания турбулентных воздушных потоков.

В зависимости от состава и способа сжигания на 1 т мусора приходится 300–500 кг несгоревших технологических отходов (шлаки, зола, дымовые газы).

Шлаки представляют собой гетерогенный материал очень сложного состава, обладающий специфическими физико-химическими свойствами, в частности высокой адсорбционной и теплотворной способностью. Они составляют обычно 10 % объема и 30 % массы сжигаемых ТКО, сравнительно безвредны и после определенной очистки (от метана) могут использоваться для дорожного покрытия, строительных материалов, материалов для отсыпки дамб, звукоизоляционных и утеплительных плит.

При сжигании 1 т ТКО в среднем образуется порядка 25–34 кг летучей золы. Около 95–99 % ее обычно улавливается очистным оборудованием и вывозится на свалки. Остальная часть золы выбрасывается в атмосферу вместе с дымовыми газами (водяным паром, оксидами азота и углерода, летучими органическими соединениями).

С золой и дымовыми газами в атмосферу попадают наиболее опасные для человека отходы мусоро сжигания – диоксины и фураны, которые присутствуют в самой летучей золе, колосниковых и дымовых газах, воздухе территории МСЗ, в крови персонала предприятий и населения, проживающего в зоне его влияния.

На свалках из неуловленной золы МСЗ диоксины и фураны могут попадать в грунтовые воды. В районах захоронения этой золы они обнаруживаются в молоке коров, коз, в крови домашних животных и птиц, откуда могут попасть в организм человека.

Помимо диоксинов и фуранов в процессе му соро сжигания в атмосферу, почву и водные объекты попадает значительное количество металлов, в том числе и тяжелых, соединения серы, хлора, фтора и другие, объем которых зависит только от номенклатурного состава сжигаемого мусора.

Эффективность применения мусоросжигания при условии выполнения всей полноты природоохранных мероприятий существенно возрастает за счет использования избытков теплоты на отопление и производство электроэнергии. Например, около 3 % электроэнергии Швеции и 5 % энергопотребления Брюсселя обеспечивается за счет сжигания ТКО. По разным оценкам 1 т ТКО эквивалентна 200–250 кг угля и 150 кг мазута.

В США сжигается 5 %, Японии – 26, Германии – около 35, Швеции – 51, Швейцарии (одна из самых экологически безопасных стран мира) – 75 % ТКО.

Пиролиз (высокотемпературное разложение) – активно развивающийся в последнее время способ утилизации ТКО, направленный на максимальное получение газа и нефтеподобных жидких продуктов. Пиролиз – это термическая обработка ТКО нагреванием без доступа воздуха. Различают низкотемпературный (500–600 °C) и высокотемпературный (свыше 1100 °C) пиролиз.

При таком разложении образуются продукты, которые могут использоваться в хозяйственной деятельности: газообразное топливо, твердый углеродистый остаток и смола. В качестве побочного продукта образуется подсмольная вода. Углеродистый остаток – пирокарбон, содержащий до 30–40 % углерода, применяют в качестве заменителя низкосортных графитов, заполнителя асфальтобетонных смесей, низкосортного топлива, сорбента; смола используется как топливо, компонент асфальтобетонных смесей, сырье для производства химических соединений; подсмольная вода – как антисептическое средство, в частности, для пропитки шпал.

Существуют три типа установок по пиролизу: горизонтальные (барабанного типа), вертикальные (шахтного типа) и смешанные. В них перерабатывается некомпостируемая часть ТКО (резина, кожа, текстиль). Поэтому внедрение пиролизных установок способствует созданию малоотходных технологий переработки ТКО.

К недостаткам существующих установок относятся низкая производительность, несовершенная система очистки газообразных продуктов, высокая энергоемкость процесса.

К достоинствам этого метода следует отнести использование газообразных продуктов пиролиза (пара и топливного горючего газа) как в самом процессе пиролиза, так и за его пределами. При этом методе выброс газообразных продуктов в атмосферу резко снижается, в связи с этим пиролизные установки утилизации ТКО можно устанавливать в городской черте.

Брикетирование и грануляция. Эти процессы направлены на получение из ТКО твердого топлива. В результате предварительного отбора и высушивания органической фракции ТКО теплота сгорания брикетов и гранул возрастает в 2 раза по сравнению с исходным продуктом, полученное топливо может храниться длительное время, не представляет опасности при хранении и транспортировке. За счет сортировки в таком топливе сокращается количество металлов и токсичных соединений. Такая установка давно работает в Донкастере (Великобритания) и производит 350 тыс. т гранулята каждый год. Значительное количество ТКО в Японии превращается в гранулы, которые используются при производстве строительных материалов, бетона или раствора, причем гранулы смешиваются с золой или шлаком МСЗ.

Однако получение брикетов и гранул из ТКО – процесс энергоемкий, требующий значительных финансовых вложений и трудозатрат. В связи с этим такие установки рекомендуются для городов и малых населенных пунктов.

Получение биогаза. В основе процесса лежит биотермиче-ское разложение органического вещества ТКО, протекающее при участии микроорганизмов с выделением теплоты. На первом этапе в слое отходов протекают аэробные процессы, затем нарастают анаэробные, конечным продуктом которых является биогаз.

Опыт показывает, что удельный выход газа составляет порядка 500 л на 1 кг сухого органического материала, который составляет до 40 % ТКО. Из каждой тонны отходов образуется до 250 м³ биогаза, состоящего из 50–60 % метана, 30–45 % диоксида углерода, 1–2% сероводорода и 1–2% – соединения азота, водорода, кислорода и других (всего до 32 компонентов). Состав биогаза зависит от номенклатуры и качества исходного органического сырья, степени его сортировки и подготовки, соблюдения технологии процесса.

После очистки и осушки биогаза теплота его сгорания может достигать 80 % по сравнению с природным газом, и он может эффективно использоваться в качестве топлива. Например, в Швеции местные автобусные маршруты и легковые перевозки практически полностью переведены на биогаз, получаемый из ТКО.

Основной проблемой использования биогаза является относительно высокий процент серы, сернистых соединений и галогенов в выбросах установки. Кроме того, экономическая эффективность сжигания биогаза быстро падает по мере удаления от места его производства. Биогаз – это сравнительно легкодоступное топливо для коммунальных и транспортных нужд.

Еще одним источником биогаза является такое обязательное природоохранное мероприятие, как дегазация свалок. При эксплуатации полигонов ТКО используют пассивную и активную дегазацию свалок. Первая осуществляется за счет избыточного давления образующихся в толще отходов газов (применяется редко, так как недостаточно эффективна и требует высокой степени изоляции свалки). Вторая осуществляется с помощью специальных устройств для добычи газа. Хорошо зарекомендовали себя системы вертикальных скважин, соединенные горизонтальными дегазационными трубопроводами.