Металлическая компонента промышленных и бытовых отходов

Проблема токсичных отходов исключительно актуаль­на для России. На территории страны на начало 90-х гг. в от­валах, хранилищах, на полигонах и свалках было накоплено порядка 80 млрд. т твердых бытовых и промышленных отхо­дов, из них токсичных и экологически опасных более 1,31 млрд. т. Особую опасность вызывают отходы 1-го класса опасности: гальванические (кадмий) и нефтяные (ванадий, никель) шламы, соединения ртути, хрома и др. Отсутствие на большинстве предприятий современных технологий по обез­вреживанию таких отходов, а также необходимых мощно­стей и оборудования привело к тому, что из общего количе­ства отходов 1-го класса опасности полностью обезврежива­ется только порядка 7,5%.

В сельском хозяйстве тоже существует проблема хра­нения отходов, например, пришедших в негодность или за­прещенных пестицидов (в том числе металлосодержащих - свинец, олово, мышьяк, медь, цинк), что составляет пример­но 13,5 тыс. т. Их физическое состояние, неопределенность химического состава, почти всегда неудовлетворительные условия хранения обусловливают опасность для природной среды и здоровья людей.

Серьезную проблему представляют свалки твердых бы­товых отходов. В Российской Федерации ежегодно образует­ся более 140 млн. м³ таких отходов, и из них лишь около 5% перерабатываются, а остальные вывозятся на полигоны для хранения. Отходы подвергаются сжиганию, и тогда источни­ками токсикантов становятся сами установки по сжиганию. Несмотря на широкое применение таких установок (в част­ности с использованием печей цементных заводов), ни одна из технологий не соответствует требованиям экологической безопасности. Главный аргумент против принятых техноло­гий сжигания - загрязнение атмосферного воздуха токсич­ными веществами и создание новых, еще более опасных: ле­тучей золы и шлама, требующих, в свою очередь, удаления на следующие свалки. Печи для сжигания опасных отходов - это те же свалки, но представляющие еще большую экологи­ческую угрозу ввиду высокой концентрации в них тяжелых металлов.

В отношении промышленных отходов важнейшую роль играют методы складирования. Инертные материалы и про­мышленные металлические шламы практически полностью закладывают на долговременное хранение. Примерно 2/3 всех отходов бытового и производственного происхождения и 90% инертных отходов складируют в хранилищах (свал­ках). Большую часть специфических вредных веществ все же сжигают. Большая степень возврата на вторичную перера­ботку (85%) достигнута только для отработанного масла и старых покрышек автомобилей. В Западной Европе пример­но до 30% всех отходов сжигается в печах. Преимущества процесса сжигания состоят в существенном уменьшении объема отходов и действенном разрушении горючих мате­риалов, остатки от сжигания (шлаки и зола) составляют лишь 10% от первоначального объема и 30% от массы сжигаемых материалов. Поэтому в удалении отходов, в том числе и ме­таллических, термическая обработка наряду со складирова­нием занимает важное место. Однако при неполном сгорании в окружающую среду попадают вредные вещества, в том числе и вновь образовавшиеся оксиды тяжелых металлов М_хО_у.

В дымовых газах установок для сжигания отходов со­держатся не только газообразные вредные вещества (диоксид серы SO2, оксиды азота NO_x, монооксид углерода СО), но и тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть, хром, мышьяк и др. Вид и количество вредных веществ в неочищенных отхо­дящих газах установки для сжигания зависят от состава от­ходов, конструкции топки и условий работы печи. В табл. 20 представлены концентрации тяжелых металлов в дыме отхо­дящих газов из печей.Среднее содержание тяжелых металлов в дыме мусоросжигательных печей

Состав	Концентрация,	Состав	Концентрация,
	мг/й3		мг/fr
Алюминий	12,056	Олово	0,167
Цинк	3,080	Кадмий	0,0071
Свинец	1,760	Хром	0,044
Медь	0,185	Ртуть	0,001

В отличие от описанных выше методов обработки от­ходов, включающих лишь частичное их энергетическое ис­пользование в качестве горючего на мусоросжигательных заводах, под вторичным использованием (recycling) понима­ют повторную переработку материалов, содержащихся в от­ходах. Промежуточное положение занимает «горючее из му­сора», которое выходит за пределы завода по переработке отходов, но не участвует в обороте материалов, так как ис­пользуется только для получения энергии - такое производ­ство еще находится на уровне опытных установок.

Такое опасное производство, как сжигание мусора, не может, по чисто техническим причинам, быть безотходным. Выбросы мусоросжигательных заводов, как и всех обычных промпредприятий, загрязняют воздух и воды. Дня снижения выбросов в воздух создаются мощные, эффективные, но крайне дорогие очистные сооружения. Для уменьшения объ­емов золы и шлаков, подлежащих захоронению, делаются попытки использовать их в строительных изделиях (что так­же может быть опасно). При работе фильтров и мокрых скрубберов нейтрализации кислых газов чем лучше очистка, тем больше объем отходящей загрязненной воды и загряз­ненной массы, снимаемый с фильтров. Работа любого мусо­росжигательного завода опасна для окружающей среды и здоровья населения! В качестве примеров приведем данные, характеризующие работу таких заводов по выбросу тяжелых металлов (табл. 21).