Классификация и утилизация твердых бытовых отходов

УДК 628. 477(571.12) Сидоренко Д. В.

Студентка 3 курса

Педагогического факультета

ИПИ им. П.П.Ершова (филиал) ФГБОУ ВО «Тюм ГУ»,

г.Ишим, Российская Федерация

КЛАССИФИКАЦИЯ И УТИЛИЗАЦИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ.

В последние два десятилетия во всем мире обострились проблемы, связанные с состоянием окружающей среды. Проблема отходов стала сегодня одной из самых важных экологических проблем, с которой столкнулось человечество.

На сегодняшний день статистика утверждает, что на каждого жителя нашей планеты приходится, в среднем, около 1 тонны мусора в год. Выкидываемый нами мусор-это смесь, состоящая в основном из разнообразного хлама, содержащая металлы, стеклянные контейнеры, макулатуру, пластик и пищевые отходы. В ней содержится большое количество опасных отходов: ртуть из батареек, фосфорокарбонаты из флюорисцентных ламп, токсичные химикаты из бытовых растворителей, красок и предохранителей деревянных покрытий, которые влияют на здоровье населения и загрязняют окружающую среду. Все это и есть твёрдые бытовые отходы (ТБО, бытовой мусор) — предметы или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления.

Нам удалось выделить 8 основных типов бытового мусора:

Пищевые отходы. Они не наносят ущерба природе и используются для питания различными организмами. Разлагаются в течение 1-2 недель, по окончании которых образуются углекислый газ и вода, а также тела организмов. Могут вторично использоваться путем компостирования.

Макулатура. Основной компонент-бумага, иногда пропитанная воском и покрытая различными красками. Разлагается в течение 2-3 лет, по окончании которых образуются перегной, тела различных организмов, углекислый газ и вода. Ущерб, который может быть нанесен природе, минимален и может быть вызван краской, которой покрыта бумага, так как она может выделять ядовитые газы.

Изделия из тканей. Они не наносят ущерба природе. Разложение происходит путем употребления в пищу некоторыми организмами и происходит в течение 2-3 лет. Конечный продукт разложения - перегной, тела организмов, углекислый газ и вода.

Консервные банки. Наносят ущерб природе, так как соединение цинка, олова и железа ядовиты для многих организмов, а острые края банок травмируют животных. Разложение происходит путем окисления железа под действием кислорода, а время разложения различно в зависимости от места нахождения объекта: на земле разложение длится несколько десятков лет, в пресной воде – около 10 лет, в солёной воде – 1-2 года. Конечный продукт разложения: мелкие куски ржавчины или растворимые соли железа. Могут использоваться вторично и переплавляться вместе с металлом.

Металлолом, в состав которого входят железо или чугун. Наносят ущерб природе, так каксоединения железа ядовиты для многих организмов, куски металлов травмируют животных. Разлагаются под действием растворённого в воде или находящегося в воздухе кислорода, благодаря которому медленно окисляются до оксида железа. Скорость разложения зависит от места нахождения объекта: на земле – 1 мм в глубину за 10 – 20 лет, в пресной воде – 1мм в глубину за 3 – 5 лет, в солёной воде – 1 мм в глубину за 1 – 2 года. Конечный продукт разложения: порошок ржавчины или растворимые соли железа.

Стеклотара, материалом, которого является стекло. Наносит ущерб природе, так как битая стеклотара может вызвать ранения животных. Разлагается медленно, растрескиваясь и рассыпаясь от перепадов температур. Процесс разложения занимает много времени - несколько сотен лет на земле, а в спокойной воде - около 100 лет. Конечный продукт разложения: мелкая стеклянная крошка, по виду неотличимая от песка.

Изделия из пластмасс. Нанесение вреда природе проявляется в препятствии газообмена в почвах и водоемах, а также могут быть проглочены животными, что приведет их к гибели. Разложение происходит медленно, путем окисления кислородом воздуха или разрушаются под действием солнечных лучей. Время разложения продуктов- более 100 лет по истечении которых изделия превращаются в конечный продукт - углекислый газ и воду.

Батарейки. В их состав входят цинк, уголь, оксид марганца. Для многих живых организмов они ядовиты, в то числе и для человека. Разлагаются путем окисления под действием кислорода. Длительность процесса разложения зависит от места расположения объекта: на земле – около 10 лет, в спокойной воде – несколько лет, в солёной воде – около года. Конечный продукт разложения: соли цинка и марганца.

Изучением мусора, способов его утилизации занимается наука гарбология или мусороведение (мусорология). Это отдельное направление экологии, которое занимается изучением мусорных отходов и методов их утилизации. По мере того, на сколько изучался мусор появлялись новые технологии. Такие как:

1. Раздельный сбор  разных категорий отходов определяет эффективность и стоимость утилизации отдельных компонентов. Наиболее неудобны для утилизации смешанные отходы, содержащие смесь биоразлагаемых влажных пищевых отходов, пластмасс, металлов, стекла и пр. компоненты.

2.Сжигание-наиболее распространённый метод утилизации ТБО с последующим захоронением образующейся золы на специальном полигоне. Сжигание бытовых отходов на 60-70% сократит количество мусора, но в процессе горения многих материалов образуются высокотоксичные вещества. Метод обладает серьёзными недостатками, такими, как образование сильно ядовитых химических соединений, например, диоксинов и фуранов. Для их нейтрализации требуется так называемое «дожигание» (нагрев исходящих газов до температуры выше 850 градусов и поддержание её в течение, как минимум, двух секунд). Существует довольно много технологий сжигания мусора — камерное, слоевое, в кипящем слое. Мусор может сжигаться в смеси с природным топливом. Наиболее опасным с экологической точки зрения является низкотемпературное сжигание в котлах.

3. Захоронение -самый дешёвый способ избавиться от отходов — произвести их захоронение. Этот способ восходит к простейшему пути — выбросить что-либо из дома на свалку.

История показала, что простым выбрасыванием непригодных предметов из дома проблему решить не удаётся. В XX веке пришлось перейти от стихийного создания свалок к проектированию и реализации специальных инженерных объектов, полигонов для захоронения бытовых отходов.

В России мусорные отходы разделены на классы опасности:

По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:

1-й – вещества чрезвычайно опасные ;

2-й – вещества высокоопасные (тразин, бор, бромдихлорметан, бромоформ, гексахлорбензол, гептахлор, ДДТ, дибромхлорметан, кадмий, кобальт, литий, молибден, мышьяк) ;

3-й – вещества умеренно опасные; (алюминий, барий, железо, марганец, медь, никель, нитраты, серебро, фосфаты, хром, цинк, этиловый спирт.)

4-й – вещества малоопасные (симазин, сульфаты, хлориды. ) 

Для отходов в соответствии с приказом Министерства природных ресурсов РФ от 15 июня 2001 года установлено 5 классов опасности по степени воздействия на окружающую природную среду (ОПС):

I класс, чрезвычайно опасные:
Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС – очень высокая.
Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует. К ним относятся: отходы полихлорированных дифенилов и терфенилов, полибромированных дифенилов, а также отходы веществ и изделий, их содержащих; трансформаторы с пентохлордифенилом отработанные; конденсаторы с пентохлордифенилом отработанные; конденсаторы с трихлордифенилом отработанные; шлам с содержащий тетраэтилсвинец и др.

II класс, высокоопасные:
Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС – высокая.
Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия.
К ним отходам относятся: кабель медно-жильный освинцованный, потерявший потребительские свойства; аккумуляторы свинцовые отработанные, брак (неповрежденные, с неслитым электролитом); остатки рафинирования нефтепродуктов, отходы кислых смол, кислого дегтя и др.

III класс, умеренно опасные:
Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС – средняя.
Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника.
К ним относятся: провод медный, покрытый никелем, незагрязненный, потерявший потребительские свойства; ацетон, потерявший потребительские свойства и др.

IV класс, малоопасные:
Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС – низкая.
Экологическая система нарушена. Период самовосстановления не менее 3-х лет. К ним относятся: мусор строительный от разборки зданий; покрышки отработанные; отходы битума, асфальта в твердой форме; отходы, содержащие бронзу и др.

V класс, практически неопасные:
Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС – очень низкая.
Экологическая система практически не нарушена.
Например такие: скорлупа от куриных яиц; отходы щепы, опилки и стружка натуральной чистой древесины; деревянная упаковка (невозвратная тара) из натуральной древесины; керамические изделия, потерявшие потребительские свойства и др.

Согласно статье 8 закона РФ «Об отходах производства и потребления» к полномочиям органов местного самоуправления поселений в области обращения с отходами относится организация сбора и вывоза бытовых отходов и мусора.
По статистике в Тюменской области (без автономных округов) накапливается более 2 млн. тонн бытовых и промышленных отходов в год. Правительство Тюменской области предпринимает серьезные меры по предупреждению загрязнения окружающей среды. Заместитель директора по экологии регионального департамента недропользования и экологии А.Рейн неоднократно отмечал, что в регионе ведется системная работа в области охраны окружающей среды. На заседаниях депутатов Тюменской областной думы обсуждался вопрос по исполнению экологической программы, предусмотренной бюджетом Тюменской области. Было отмечено, что в 2006 году на полигоны было вывезено 158,7 тонн опасных отходов, среди которых были медицинские отходы. На их обезвреживание в 2006 году из средств областного бюджета было приобретено 4 установки по утилизации . Благодаря этим установкам было обезврежено около 350 тыс. тонн опасных отходов. В 2011 году было направлено 100 млн. рублей на реализацию досрочной целевой программы. Были построены полигоны ТБО в Заводоуковске, с.Горослинкино, Демьяновское, Першино Уватского района. В 2012 году на строительство полигонов ТБО было направлено 350 млн. рублей, в этом же году были введены в действие 21 полигон и ликвидированы 80 свалок в 13 муниципалитетах области.

Город Ишим является центром юга Тюменской области и на его территории скопились миллионы тонн различных отходов 1-3 класса опасности, что представляет серьёзную угрозу экологии и развития города, а значит - проблема утилизации ТБО всегда является, в первую очередь, экологической проблемой. Очень важно, чтобы проблема утилизации ТБО не нарушала экологическую безопасность города, а также условия жизни населения в целом. Отходы вывозятся на Ишимский Полигон ТБО. Он расположен к западу от города Ишима по адресу: 4-ый км. Бердюжского тракта, территория Дымковского сельского поселения. Рельеф местности участка работ равнинный. На участке имеется насыпь из отходов. Полигон используется с 2008 г. Высота насыпи отходов достигает 8,0 м. Занимаемая площадь отходов составляет около 7,1 га. Растительность на территории полигона в основном представлена зарослями камыша, тростника, а также отдельными группами кустарников. Данное предприятие в соответствии с СанПин 2.1.7.1038-01 должно иметь санитарно-защитную зону 500м. Фактически расстояние от проектируемого полигона до застройки превышает 1000м. Размещение полигона выполнено в границах отвода участка. Общая площадь участка, занимаемая полигоном (без учета подъездной дороги) составляет27, 01га Основную площадь полигона занимает участок складирования ТБО. Площадь участка складирования 19,6 га. Участок полигона разбит на 6 карт для складирования отходов. Размеры карт приняты с учетом конфигурации отведенного участка, существующей насыпи отходов и рельефа площадки. Площадь карт колеблется от 1,21 га до 4,38 га. Складирование начинают на Карте №1, затем на карте №2 и т.д. Карта №2 и Карта №6 запроектированы на участке существующей насыпи из ТБО. На Карте №6 предусмотрено выравнивание и уплотнение существующих ТБО проектной отметки – 98,50, а на Карте №2 полная выборка существующих ТБО до отметки -91.88 (отметка со Скв1). Кроме того, проектом предусмотрена выборка существующих ТБО до отметки 91,88 со всех сторон существующей насыпи из отходов (с учетом существующегоотвода). После выборки отходов до отметки 91,88 необходимо произвести герметизацию зоны нахлеста существующего противофильтрационного экрана и проектируемого (из бентонитовых матов (можно аналог)).

Дляперехвата поверхностных вод по периметру полигона запроектирована канава трапецеидального сечения, глубиной до 1,5м. Зеленая зона запроектирована шириной б,5м. Участок для размещения полигона используется для размещения ТБО с 2008г. Грунтовые воды находятся близко от поверхности земли, поэтому устройство котлована для получения грунта для изоляции ТБО проектом не предусмотрено. Изоляция ТБО предполагается привозным грунтом. Для всего полигона предусмотрено устройство противофильтрационного экрана:

- защитно-прижимной слой из грунта, толщиной 40см;

-бетонитовые маты 'BentomatAS100' (или аналог).

На въезде в Полигон предусмотрено устройство проходной, весовой, шлагбаума. На территории полигона, на примыкании к подъездной дороге предусмотрены площадки для размещение моечной эстакады, станции сортировки ТБО, площадки для заправки спецтехники дизтопливом. На въезде с Полигона предусмотрено устройство дезбарьера для спецтехники и установка туалетной кабины с накопительной ёмкостью.

На Полигоне предусмотрено устройство наблюдательных скважин(3шт). Наблюдательные скважины служат для контроля за состоянием грунтовых вод. Одна скважина предусмотрена выше по потоку грунтовых вод с целью отбора проб воды, на которую не оказывает влияния фильтрат с полигона. Ниже по течению грунтовых вод предусмотрены 2 скважины выявления влияния на них стоков полигона.

В восточной части полигона предусмотрено разместить хозяйственную зону. В хозяйственной зоне размещаются следующие здания и сооружения: АБК с теплой стоянкой, насосные над скважиной, противопожарный резервуар, выгреб, пожарный щит, дизель-генераторная установка, временная стоянка для автомобилей. У административно-бытового здания предусмотрена установка скамьи и урн для мусора.

Вертикальная планировка по хоздвору решена в небольшой насыпи. Высота насыпи- 1,0-1,5м. Отвод поверхностных вод с площадки хоздвора осуществляется за счет продольных и поперечных уклонов на существующий рельеф. Ко всем зданиям и сооружениям на хоздворе предусмотрены подъезды, разворотные площадки. Территория хозяйственной зоны имеет твердое покрытие.
По периметру полигона предусмотрены проезды шириной 4,5 м. Вокруг площадки для заправки дизтопливом устраивается обваловка (вал высотой 0,5 м) из суглинистого грунта и в пониженном месте - дождеприемный колодец, с дальнейшим выпуском в очистные сооружения. Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий на территории полигона предусматривается укрепление откосов насыпи и канавы посевом многолетних трав.

Технико-экономические показатели

Из интервью с Александром Сергеевичем Якушевым, руководителем МУП «СПЕЦАВТОХОЗЯЙСТВА» г.Ишима мы узнали, следующее:

«ТБО у нас в городе только захораниваются. Захораниваются на специально отведенном месте - это полигон ТБО… . Захоронение происходит послойно, уже разработаны карты для захоронения. Если сказать так банально, то схема захоронения такова: мусоровозы приезжают, вываливают, бульдозер разравнивает, затем слой этот, спланированный (толщина которого должна быть не более 2-х метров), уплотняется и пересыпается слоем растительной земли, толщиной 25 см.
На полигоне есть проект, т.е. там указаны высотные отметки, до каких мы можем дойти и, соответственно, после этого данная карта закрывается. Т.е. так же обсыпается землей, уплотняется, на ней производится посадка растительности (деревья, трава, кустарники). Мусор не разделяется.

Об истории я могу сказать, что сейчас на полигоне происходит реконструкция. Разработан проект в 2012 году на его реконструкцию. Т.е. доведение действующего полигона ТБО до требований санитарных и др. норм. Пояснительная записка, где можно посмотреть то, что там будет(СМ.Приложение). Раньше полигон состоял из 2-х карт, которые были без ограждений. Полигон действует в 2008 года. Сейчас полигон- это уже земельный участок, который огражден капитальным забором, разработано 6 карт, 2-3 уже сейчас используются. Ежегодно полигон может принимать более 100 тыс. м3 уже уплотненного мусора. Запасов полигона хватит примерно на 25 лет. Вот так выглядит полигон (см. приожение). В ближайшее время здесь установят весовую и КПП. Сейчас на КПП у нас работает контроллер, который принимает мусор, приемка идет по талонам и проводит физические замеры. Машина проезжает дальше, там есть другой контроллер, который определяет где какой машине вывалиться и бульдозер уже равняет. Полигон работает круглосуточно. Ежедневно управляющие компании, какие-либо организации завозят мусор. В среднем на территорию полигона завозится около 20 тыс. кубов в сутки».

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/160053-klassifikacija-i-utilizacija-tverdyh-bytovyh-