33. Бытовые способы и проблемы их утилизации.

сжигание отходов

Заводские способы утилизации отходов можно разделить на мусоросжигание (более точно — термические способы утилизации) и мусоропереработку. Термические методы обезвреживания твердых отходов, в свою очередь, условно можно разделить на две группы: термодеструкцию (пиролиз) отходов с получением твердых, жидких и газообразных продуктов и огневой метод (сжигание), приводящий к образованию газообразных продуктов и золы. В зависимости от состава и подготовки твердых отходов существует слоевое сжигание исходных (неподготовленных) отходов в мусоросжигательных котлоагрегатах, слоевое или камерное сжигание подготовленных отходов (свободных от балластных фракций) и сжигание в кипящем слое для ликвидации промышленных отходов. При слоевом сжигании в топке мусоросжигательного котла в первой зоне (слое) происходит выход летучих продуктов, по мере увеличения температуры происходит газификация отходов далее идет слой горящего кокса. Сжигание должно проходить при температуре 800—1000 °С. Сжигание исходных отходов хотя и является простым и универсальным методом утилизации отходов, но имеет массу недостатков главный из которых, как уже отмечалось, большой остаток шлака, высокий уровень образования диоксидов и кислых газов, которые выделяются на стадии газификации и ведут к загрязнению атмосферы из-за большой влажности при большой доле (выше 40%) пищевых отходов. По этим причинам на практике температура в топке не превышает 550 °С. Более современный способ сжигания — это сжигание в псевдоожиженном слое. Принцип

работы реакторов с псевдоожиженом слоем состоит в подаче горючих газов (воздуха) через слой инертного материала (песок с размерами частиц 1—5 мм), поддерживаемого колосниковой решеткой. При критической скорости потока газа инертный слой переходит во взвешенное состояние, напоминающее кипящую жидкость. Поступившие в реактор отходы интенсивно перемешиваются с инертным слоем, при этом существенно интенсифицируется теплообмен. Температура в реакторе колеблется от 800 до 990 °С в зависимости от материала инертного слоя, т.к. процессы в псевдосжиженном слое проводят при температурах, не приводящих к расплавлению или спеканию реагирующих материалов.

переработка отходов

Большое количество пищевых отходов в составе ТБО препятствует их качественному сжиганию и затрудняет захоронение на полигонах. Оптимальный вариант — отделение пищеотходов на стадии сбора населением — требует не только изменения отношения жителей к этому, но и переделки строительных нормативов (ликвидации павальных мусоропроводов и т.п.) и перестройки системы вывоза ТБО. Если это все сделано, большую часть фракций можно повторно использовать (обеспечить рецикл). В промышленном масштабе это делается па мусороперерабатывающих заводах (МПЗ). В странах, где раздельный сбор ТБО не осуществляется (Россия; большая часть территории США и др.), на этих заводах осуществляется механическая сортировка мусора. Многие МПЗ принимают для переработки нетоксичные, умеренно опасные и слаботоксичные промышленные отходы. Основной процесс на МПЗ — компостирование органических отходов, прежде всего —пищевых. Компостирование — биохимический процесс, предназначенный для преобразования органических твердых отходов в стабильный, подобный гумусу, продукт, используемый для улучшения состава почвы. Компост — удобрение, получаемое в результате микробного разложения органических веществ (компост получается и при смешивании торфо-навозно-золыго-фосфоритных смесей, но в данном случае рассматривается лишь способ получения компоста из отходов). Технологию образования компоста можно классифицировать по трем основным признакам: использованию кислорода, температуре и способу ведения процесса. По использованию кислорода различают компостирование аэробное или анаэробное (с подачей кислорода или без). Аэробное — более быстрое, чаще всего ему отдают предпочтение. Оно протекает при более высоких температурах — порядка 45...65 °С (термофильное компостирование) в отличие от низкотемпературного (мезофильного) о компостирования — при 20...35 °С. По способу получения компоста различают процесс в штабелях, на открытом воздухе и в механических устройствах — биотермических барабанах (биобарабанах). Для компостирования, как для биологического процесса важно выполнять известные из биоэкологии требования:

— должна быть подходящая микробная популяция;

— производительность процесса зависит от размеров и типа этой популяции;

— субстрат должен быть органическим и иметь возможно меньшее число неорганических примесей;

— имеют важное значение факторы внешней среды.