Проблемы селективного сбора твердых бытовых отходов

Экология большого города и успех необходимого расширения его границ во многом зависят от отходов жизнедеятельности человека. Любой большой город находится в кольце очистных сооружений, полигонов для размещения твердых бытовых отходов, золоотвалов и прочих так необходимых ему, но грязных и дурно пахнущих соседей, мешающих городу успешно расширяться и влияющих на здоровье его жителей. Регулярные забастовки мусорщиков, ставящие города Италии на грань гуманитарной катастрофы и останавливаемые только усилиями правительства, показывают, насколько хрупок организм большого города, как не просто бороться ему с отходами, который он сам же и производит. Очевидный факт - загрязнение атмосферы в городе в основном определяется автомобильным выхлопом. Однако легко можно представить город с монорельсовым электротранспортом, метро и попыхивающими чистейшим водяным паром автомобилями на водороде, но представить не производящий отходы город невозможно!

Полигоны ТБО, где в катастрофических размерах накапливаются эти отходы, негативно влияют на экологию не только из-за самовозгораний, которые следует считать скорее чрезвычайным происшествием, чем правилом. Существенно большую опасность представляет метан, выделяемый органикой полигона и неконтролируемо поступающий в атмосферу. По вкладу в парниковый эффект тонна метана эквивалентна двадцати одной тонне углекислого газа [1], т.е. "выхлоп" очистных и свалок по этому показателю уже соизмерим с выхлопом всего автотранспорта города. Для больших городов очень существенным фактором загрязнения окружающей среды является также и вывоз ТБО с мест образования на полигоны. В крупных городах с населением от 500 тыс. жителей среднее расстояние вывоза ТБО составляет 45 км и более [2]. Сверх этого, как показывают статистические данные, дальность вывоза ТБО ежегодно возрастает в среднем на 1,5 км, а себестоимость их транспортировки - на 15 - 20%. Одним из реальных путей сокращения транспортных расходов при перевозке ТБО считается переход к двухэтапной системе вывоза ТБО с применением мусороперегрузочных станций и большегрузных транспортных мусоровозов [3]. Определено, что путем внедрения двухэтапного вывоза можно сократить транспортные расходы на 30%. Одновременно сокращаются выбросы в атмосферу от мусоровозного транспорта. Маловероятно, что этот прием может быть эффективно использован в больших городах, имеющих очень плотную застройку.

В целом, большинство предлагаемых в настоящее время решений в сфере управления твердыми бытовыми отходами не системны и характеризуются низкой эффективностью.

Общеизвестно - рост внутреннего валового продукта сопровождается ростом количества отходов. Намеченное и, судя по всему, в высокой степени вероятное удвоение ВВП России к 2010 году приведет к пропорциональному увеличению количества отходов.

Таким образом, в высокой степени очевидно - любые новые организационные, технологические и проектно-конструкторские решения в сфере управления отходами по эффективности должны превосходить существующие многократно, а не на десятки процентов.В СССР проводились основательные теоретические исследования по извлечению биогаза из полигонов ТБО, однако разработки практически не внедрялись, ввиду дешевизны энергоносителей, экономической нецелесообразности и заблуждений по поводу необъятности территории. Франция, Италия, Испания и Португалия имеют системы по извлечению свалочного газа. Германия, страны Бенелюкса и скандинавы используют надежные и хорошо мотивированные стратегию и тактику раздельного сбора отходов, свалок имеют немного, но также используют эту технологию.

Одна из очевидных проблем внедрения систем по извлечению биогаза на полигонах ТБО - необходимость значительных и осуществляемых в короткий срок капитальных вложений. Существующие в этой сфере решения не создают реальных возможностей для поэтапного ввода в действие мощностей по захвату биогаза. Системы по извлечению свалочного газа в силу своей простоты достигли теоретического предела модернизации, поэтому ожидать здесь появления новых эффективных технических решений не приходится. Следует также учитывать, что органика на свалках находится в условиях, далеких от оптимальных для метаногенерации.

Наши исследования показали, что на существующих системах имеется возможность осуществления технологических мероприятий, которые приводят к увеличению скорости метаногенерации и, соответственно, уменьшению срока стабилизации полигона. Таким технологическим решением является инъектирование в тело полигона метановой бражки, полученной в результате переработки части поступающей на полигон органики. Расчеты показывают, что переработка 10% поступающей на полигон органики в биоэнергетической установке и внедрение полученного субстрата в тело полигона в 2,5-3 раза увеличивает скорость газообразования.

Широко используемая на Западе практика раздельного сбора отходов, позволяет отказаться от создания полигонов и эффективно использовать компоненты ТБО. В СССР и современной России неоднократно проводились попытки осуществления организационных мероприятий, направленных на обеспечение селективного сбора отходов. Очередная безуспешная попытка была предпринята летом 2007 года в Санкт-Петербурге в рамках программы "Город Без Проблем" и экологических акций "Гринпис России" в Москве. Неудачи этих мероприятий дают возможность отечественным сторонникам термических методов переработки ТБО в очередной раз заявить о необходимости и экономической целесообразности повсеместного строительства мусоросжигающих заводов [4]. Сегодня такой подход следует расценивать как анахронизм, не говоря уже о том, что проблема накапливания ТБО заменяется другой - выбросом больших объемов вредных газов, образующихся в процессе сжигания. Следует отметить, что в странах Евросоюза законодательно запрещено строительство новых мусоросжигающих заводов, однако в России они хоть как-то с приемлемыми затратами решают проблему свалок.

Очевидно, что заведомо обреченные на неудачу организационные мероприятия селективного сбора отходов необходимо заменять технологическими.

Одним из таких технологических методов является удаление пищевых отходов из многоквартирных домов через системы канализации с предварительным дроблением отходов. Индивидуальные, рассчитанные на одну семью дробители пищевых отходов, применяются в странах Евросоюза, преимущественно, в отдельных домовладениях, просты в эксплуатации и недороги.

Удаление органической составляющей из ТБО обеспечивает не только двукратное уменьшение массы перевозимых отходов, но и существенно понизит степень опасности отходов, за счет уменьшения бактериальной зараженности. Строительство в настоящее время, преимущественно, крупных мусороперерабатывающих комплексов и высокие эксплуатационные затраты мусоропереработки обусловлены, в первую очередь, наличием в отходах органической составляющей. Исключение органики из ТБО сделает рентабельным создание и эксплуатацию относительно небольших мусороперерабатывающих или мусоросортировочных производств, которые могут быть размещены зонах жилой застройки. За счет этого расстояние перевозки ТБО может быть сокращено в три-четыре раза. А с учетом того, что количество органики в ТБО составляет до 50%, затраты на перевозку ТБО могут быть снижены в 6-8 раз.

Комплекс этих технологических мероприятий может внедряться поэтапно, с высокой степенью регулирования величины капитальных затрат и приводит к существенному снижению затрат предприятий жилищно-коммунального хозяйства на удаление твердых бытовых отходов.