3.3.3. Защита земель

3.3.3.1. Обращение с отходами

Радикальное решение проблемы защиты земель от отходов возможно при разработке новых технологий и малоотходных производств.

В соответствии с Санитарными правилами «Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов» (1985) токсичные промышленные отходы подразделяют на четыре класса: 1 класс — чрезвычайно опасные (наличие в отходах ртути, хромовокислого калия, оксида мышьяка и других токсичных веществ); II класс — высоко опасные (наличие хлористой меди и никеля, азотнокислого свинца, сурьмы и др.); III класс — умеренно опасные (наличие, например, сернокислой меди, оксида свинца, четыреххлористого углерода); IV класс — малоопасные.

Природопользователь, кроме того, обязан организовать сбор, временное хранение токсичных отходов на территории предприятия, питать норматив образования отходов, согласовать лимит на раз-пение отходов с территориальными органами Госсанэпидемнадзора и составить паспорт опасных отходов.

Типичная установка для сжигания неутилизируемых токсичны органических отходов представлена на рис. 10.28.

Вращающий барабан печи является основным элементом установки для сжигания отходов. Загрузка печи твердыми отходами осуществляется мостовым краном с грейфером, пастообразные отходы в бочках подаются при помощи роликовых транспортеров, жидкие отходы — насосами по трубопроводам к форсункам-горелкам. Скорость дымовых газов в барабане 2÷3 м/с, коэффициент избытка воздуха α = 2,2 ÷ 2,5, врем нахождения отходов в печи 0,5 ÷ 2 ч.

В камере дожигания достигается полное окисление всех opганических загрязнений дымовых газов. В нижней части печи располагается система мокрого золо-шлакоудаления. Для охлаждения выходящих из камеры дожигания дымовых газов и утилизации теплоты сгорания отходов с целью выработки перегретого водяного пара устанавливается котел-утилизатор. Система очистки дымовых газов, как правило, состоит из очистки газов от пыли (циклон, электрофильтр) и адсорбции токсичных газов (скруббер, орошаемый водным раствором солей с добавлением щелочных компонентов).

Технологии переработки неорганических отходов основываются на механических, гидродинамических, тепловых, диффузионных, химических, биохимических процессах. В реальной технологии обезвреживания и утилизации токсичных отходов сочетаются различные методы воздействия.

Наиболее распространенные методы подготовки твердых отходов к переработке, лежащие в основе большинства технологических схем, представлены на рис. 10.29. Пример технологической схемы перера6отки аккумуляторного лома изображен на рис. 10.30.

Рис. 10.28. Установка термического обезвреживания токсичных промышленных отходов (фирма «МАН» — ФРГ):

1 — разгрузка отходов; 2 — загрузка бочек; 3 — загрузка сыпучих отходов; 4 — печь с вращающимся барабаном; 5— камера дожигания; 6— котел-утилизатор;

7— электрофильтр; 8— скруббер

Рис. 10.29. Наиболее распространенные методы подготовки твердых отходов к переработке

Рис. 10.30. Технологическая схема переработки аккумуляторного лома

Твердые бытовые отходы (ТБО). В мировой практике известно более 20 методов переработки ТБО, которые по конечной цели делятся на ликвидационные (в основе санитарно-экологические задачи) и утилизационные (использование вторичных ресурсов). Большинство этих методов не нашли значительного распространения в связи с их технологической сложностью и высокой себестоимостью переработки ТБО.

Наибольшее практическое распространение получили следующие- методы:

— складирование на полигоне (свалке);

— сжигание;

— аэробное биотермическое компостирование;

— комплекс компостирования и сжигания (или пиролиза).

Полигон ТБО — наиболее простое и дешевое сооружение, устраиваемое в местах, где основанием могут служить глины и тяжелые суглинки. Основная масса ТБО вывозится на такие полигоны (свалки), которые являются источниками загрязнения почвы, грунтовых вод и атмосферы, служат рассадником мух и крыс.

В государствах с жестким законодательством по охране окружающей среды ТБО либо сжигают, либо перерабатывают. К 2010 г. страны ЕЭС предполагают запретить 100 %-е захоронение ТБО на полигонах.

Самая серьезная проблема — это загрязнение грунтовых вод. Вода с растворенными в ней загрязнителями называется фильтратом, в котором, наряду с остатками разлагающейся органики, красителей и другими химикатами, присутствует железо, ртуть, свинец, цинк и другие металлы из ржавеющих консервных банок, разряженных батареек и других электроприборов.

Вторая проблема — образование метана. У захороненного мусора нет доступа к кислороду. Поэтому его разложение идет анаэробно с образованием биогаза, на 2/3 состоящего из легковоспламеняющегося метана. Образуясь в толще захоронения отходов, он может распространяться в земле горизонтально, проникая в подвалы зданий, тоннели коммуникаций, накапливаться там и взрываться.

Мусоросжигательные заводы получили значительное pacпpocтранение в странах с высокой плотностью населения и дефицитом свободных площадей (ФРГ, Япония, Швейцария и др.).

Мусороперерабатывающие заводы, работающие по технологии аэробного биотермического компостирования, эксплуатируются во многих европейских странах, а также в крупных городах СНГ (Санкт-Петербурге, Москве, Нижнем Новгороде, Тольятти, Минске, Ташкенте и др.). При этой технологии ТБО обезвреживаются и превращаются в компост — органическое удобрение, используемое, например, для городского озеленения или в качестве биотоплива для теплиц.

Рис. 10.32. Принципиальная технологическая схема мусороперерабатывающего завода:

1 - грейферный кран; 2 — приемный бункер, оснащенный пластинчатым питателем; 3 — резервный бункер; 4 — пункт отбора утильных фракций; 5 — биотермический барабан; 6— цилиндрический грохот для компоста; 7— подвесной конвейерный железоотделитель; 8— крупный отсев; 9 - сепаратор цветного металлолома; 10 — дробилка для доизмельчения компоста; 11 — контрольный грохот для компоста; 12 — плужковый сбрасыватель; 13 — бункер балласта; 14 — накетировочный пресс для металлолома; 15 — склад черного металлолома; 16 — штабеля компоста.