1.4. Альтернативні методи поводження з твердими побутовими відходами

Сучасні рішення з переробки, утилізації та знешкодження відходів:

У світовій практиці відомо більш ніж 20 методів знешкодження та утилізації відходів. Для кожного методу є 5-10 різноманітних технологічних схем застосування, локальних технологій, типів інженерних споруд. Методи знешкодження та переробки відходів за кінцевою метою поділяються на ліквідаційні, що вирішують в основному санітарно-гігієнічні завдання, утилізаційні, що вирішують також й економінчні задачі – використання вторинних ресурсів, та мішані. Методи можуть групуватися як за джерелами утворення відходів (побутові, промислові, сільськогосподарські, специфічні – медичні, будівельні тощо), так і за вмістом хімічних речовин (хлоорганічні, сірчані, вуглецевмісні).

За технологічним принципом методи поділяють на термічні, хімічні, біологічні, механічні та змішані (фізико-хімічні, біотермічні тощо).

Вибір оптимального методу залежить від багатьох чинників: конкретних природно-антропогенних умов регіону чи населеного пункту (кліматичних, геологічних, містобудівних умов тощо), обсягів утворення відходів, ефективності технологічних схем і раціональності використання земельних ресурсів. Процес вибору методу поводження з відходами має здійснюватися з виконанням техніко-економічного порівняльного аналізу.

На даний час найбільшого практичного застосування набули методи:

• Складування на полігонах або звалищах (ліквідаційний механічний);

• Спалювання (ліквідаційний термічний);

• Компостування (біологічний утилізаційний);

• Комплекс компостування та спалювання ( або піролізу) фракцій, що не підлягають компостуванню (біологічно-термічний утилізаційно-ліквідаційний).

Застосування технологій за цими методами дають можливість не тільки знешкоджувати відходи, а й в більшості випадків отримувати теплову енергію. Тому дані методи на початку ХХІ століття, в умовах зростання дефіциту енергоресурсів, набули значної популярності.

До термічних методів знешкодження відходів належать спалювання, газифікація і піроліз.

Спалювання – найбільш відпрацьований і поширений метод, для якого застосовуються печі різних конструкцій за температур не менше ніж 1200 °С. У результаті згоряння органічної частини відходів утворюються продукти повного окислення елементів у вигляді газоподібних оксидів карбону, нітрогену та твердих залишків – золи і шлаків. Зола, що має у своєму складі нерухому форму важких металів, нагромаджується в нижній частині печі й періодично вивозиться на полігони чи використовується у виробництві цементу.

Газифікація — спосіб переробки некоксованого вугілля, який здійснюється у реакторах чи печах при температурі 600-1100°С в середовищі агента, що газифікує (повітря, кисень, водяна пара, діоксид вуглецю чи їх суміш). У результаті реакції утворюються: синтез-газ (Н₂, СО), туман з рідких смолистих речовин, бенз(а)пірен і діоксини. Реакція газифікації відбувається в середовищі з відбудовними власти­востями, тому оксиди азоту й сірки майже не утворюються.

Газифікація відрізняється від спалювання тим, що в реакторі газова фаза має відбудовні властивості. Тому утворення оксидів азоту й сірки є термодинамічно нестабільним, і шкідливих газових викидів у газифікаторах утворюється значно менше, ніж у печах спалювання.

Піроліз — це процес, який широко використовується для виробництва активованого вугілля з деревини. При цьому відбуваються реакції коксо- і смолоутворення, розкладання високомолекулярних сполук на низькомолекулярні, рідку й газоподібну фракції, а якщо відходи містять вуглець, сірку, то утворюються також сірководень і меркаптани.

Західні країни почали активно займатись утилізацією промислових відходів (ПВ) і твердих побутових відходів (ТПВ) ще в 1960-ті роки. Протягом 10 років у США, Японії, Німеччини, Франції і Швейцарії було створено розгалужену інфраструктуру зі збирання, сортування й первинної переробки відходів та побудовані потужні сміттєспалювальні заводи. В Україні сміттєспалювальні заводи з'явилися тільки десять-п'ятнадцять років тому в Києві, Харкові, Севастополі. У зв'язку з відсутністю первинного сортування відходів заводи зі спалювання сміття працюють епізодично, обсяг спалювання не перевищує 10-30 % обсягу ТПВ.