Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

КГ Акулов

.pdf
Скачиваний:
426
Добавлен:
18.01.2022
Размер:
19.64 Mб
Скачать

сбора, временного хранения и удаления твердых отходов возложена на органы коммунального хозяйства, за соблю­ дение порядка при сборе, хранении и удалении отходов отвечают органы милиции. Санитарно-эпидемиологическая служба осуществляет главным образом предупредитель­ ный надзор за этими первыми элементами очистки (эк­ спертиза проекта генеральной схемы санитарной очистки населенных мест). Санитарный врач не обязан постоянно следить за тем, правильно ли собраны и своевременно ли удалены отходы. Однако при повышении инфекционной заболеваемости населения, когда санитарный врач должен обратиться с предложениями к органам Советской власти с целью улучшения санитарного состояния населенного пункта для снижения уровня данной заболеваемости, он должен ознакомиться с организацией сбора, хранения и удаления отходов с тем, чтобы располагать объективными фактическими материалами.

Сбор твердых бытовых отходов. Сбор твердых бытовых отходов может осуществляться при помощи мусоропрово­ дов, квартирных, дворовых и уличных мусоросборников, контейнеров.

М усоропроводы предусматриваются в жилых домах высотой более 5 этажей и обеспечивают наибольшие удобства и наименьшую затрату времени для сбора быто­ вого мусора из квартир в промежуточные емкости. Основ­ ными элементами мусоропроводов являются вертикальный ствол круглого сечения диаметром 400— 600 мм, загрузоч­ ные клапаны и мусороприемная камера.

Д воровые м усоросборники представляют собой метал­ лические емкости на 80, 100 и 120 л с крышками и металлические емкости большого объема (600 и 700 л) или контейнеры. Сборники устанавливаются на специальных площадках и в павильонах на расстоянии не менее 20 и не более 100 м от жилых зданий, мест отдыха и детских учреждений.

При сборе твердых отходов различают метод стаци­ онарной и сменной посуды. При методе стационарной посуды дворовые мусоросборники опорожняются в авто­ транспорт и затем становятся на прежнее место. При методе сменной посуды мусоросборники (контейнеры) вместе с твердыми отходами вывозятся мусоровозами на место обезвреживания, а взамен оставляются пустые, чистые мусоросборники. С гигиенической точки зрения лучше последний метод.

В ы в о з , т р а н с п о р т и р о в к а т в е р д ы х о т х о д о в . Для вывоза мусора и других твердых отходов применяют специальные автомашины — мусоровозы. Мусоровозы бы­ вают специализированными в зависимости от обслужива-

ния соответствующих сборников. При несменной стаци­ онарной системе используются мусоровозы 93/М, 53/М, К0-404, КО-413 и др., а при сменной — контейнеро­ возы М-30. Мусоровозы монтируются на шасси отечес­ твенных грузовых автомашин ГАЭ-93а, ГАЭ-53, МАЗ -500А.

Новым прогрессивным методом удаления отходов яв­ ляется его транспортировка по трубопроводам. В СССР

применение подобных систем пневматического мусороудаления осуществляется в Москве в районе Северное Черта­ ново. Такая же система предусмотрена во Всесоюзном онкологическом научном центре АМН СССР.

б е з в р е ж и в а н и е т в е р д ы х о т х о д о в . Обезвре-

^живание твердых отходов как один из элементов в системе очистки населенных мест является самым важ­ ным, так как именно на этом этапе отходы должны стать безвредным субстратом в эпидемиологическом и санитар­ ном отношении. Этот этап очистки представляется важ­ ным и потому, что очистные сооружения по обезврежива­ нию отходов являются одним из обязательных коммуналь­ ных объектов, за которым санитарный врач должен осуществлять предупредительный и текущий, санитарный надзор, контролировать эффективность обезвреживания отходов.

Все способы обезвреживания должны отвечать следу­ ющим основным требованиям.

1.Безопасность отходов в эпидемиологическом отно­ шении после обезвреживания. Это связано с тем, что отходы значительно обсеменены бактериями, их коли-титр достигает 0,000001 и ниже. При этом наряду с санитарно­ показательными микроорганизмами содержатся патоген­ ные микробы, вирусы, яйца гельминтов. Особенно опасны отходы лечебно-профилактических учреждений. Они при­ мерно в 10— 100 раз больше обсеменены бактериями, чем

твердые бытовые отходы в домовладениях. Из этого вытекает первое и основное требование к методам обез­ вреживания отходов — надежный обезвреживающий эффект.

2.Быстрота обезвреживания отходов. Чем быстрее оно наступает, тем лучше метод.

3.Предотвращение развития комнатной мухи и созда­ ния благоприятной среды для грызунов.

4.Надежное и быстрое превращение органических веществ в соединения, не загнивающие и не загрязняющие воздух, поскольку твердые отходы содержат значитель­ ное количество органических веществ (до 80%), из кото­ рых 20— 30% в теплое время года легко загнивают и выделяют дурно пахнущие газы (сероводород, индол, скатол, меркаптан), загрязняя воздух.

5. Отсутствие загрязнения подземных и поверхно­ стных вод.

6 . Максимальное и безопасное для здоровья людей использование полезных качеств отходов, которые содер­ жат до 6% утиля.

При формировании и развитии городов сложились два основных метода обезвреживания твердых отходов: ути­ лизационный (переработка отходов в органические удобре­ ния, биотопливо, выделение вторичного сырья для про­ мышленности, использование неутилизируемых горючих частей в качестве энергетического топлива) и ликвидаци­ онный (захоронение в землю, сброс в море, сжигание без использования тепла). По технологической сущности ме­ тоды обезвреживания могут быть разделены на: 1) биотермические (свалки, поля запахивания, полигоны складиро­ вания, компостные поля и заводы биотермического компо­ стирования); 2) термические (сжигание без использования, сжигание отходов как энергетического топлива, пиролиз с получением горючего газа и нефтеподобных масел); 3) химические (гидролиз); 4) механические (сепарация отхо­ дов с последующей утилизацией, прессование отходов в строительные блоки). Наибольшее распространение полу­ сиди биотермический и термический методы.

£ - £ - Б и о т е р м и ч е с к и е м е т о д ы . Из классических поч­ венно-биологических методов обезвреживания твердых отходов известен способ обезвреживания отходов на полях запахивания. Оценивая этот метод, следует отме­ тить, что хотя в почве за 2 года происходит минерализа­ ция органической части отходов (при соблюдении норм

iнагрузок 400 т/га), все же этот метод не отвечает требова­ ниям, которые были изложены выше, так как поля запахивания оказываются чрезвычайно замусоренными (стекло, металл, бумага), а поверхность участка служит местом выплода мух. В связи с этим метод получил отрицательную оценку и не нашел широкого применения в практике.

Наиболее широкое применение получили удовлетворя­ ющие гигиеническим требованиям биотермические методы обезвреживания твердых отходов: обезвреживание в биотермических камерах, компостах, траншеях, закладка в парники, усовершенствованные свалки, ускоренные (инду­ стриальные) способы биотермического обезвреживания мусора, из которых заслуживает внимания установка фирмы «Дано» (Дания), многоэтажные ферментационные башни, биотенки, метод капиллярной сушки.

Воснове биогермических способов обезвреживания твердых отходов лежит сложный процесс, который схема­ тично можно представить так:

 

 

М икроо ргани зм ы

 

 

О р га н и че ски е вещ ества

+

(бактерии, грибы,

 

 

актиномицеты,

+

 

(белки, ж иры , углеводы и

О 2 воздуха

водоросли,

продукты их обм ена)

 

простейш ие)

 

 

 

 

 

 

Гумус (вновь

 

 

 

 

синтезированньые

+

Карбонаты, сульфаты,

+ | Э нергия I

м икроорганизм ы

о р га нического

 

фосфаты, нитраты

 

 

 

 

 

 

вещ ества)

Биотермическая очистка ставит перед собой две зада­ чи: 1) разложить сложное органическое вещество отходов

ипродукты их обмена (мочевина, мочевая кислота и др.) на более простые соединения с тем, чтобы в дальнейшем при помощи специальных микроорганизмов в присутствии кислорода синтезировать новое, устойчивое, безопасное в санитарном отношении вещество, называемое гумусом; 2) уничтожить вегетативные формы патогенных бактерий, вирусы, простейшие, яйца гельминтов, яйца и личинки мух, семена сорняков.

Эти задачи выполняются следующим образом: органи­ ческое вещество в биотермической установке или почве в виде сложных белков,, жиров и углеводов разрушается до аминокислот, мочевины, мочевой кислоты, моносахаридов

ижирных кислот. Это первая фаза биогермического процесса, при которой полученные продукты разложения

белков, жиров и углеводов могут проникать через оболоч­ ку микробов, питая их. Эти микроорганизмы, называемые мезофилами, при размножении повышают температуру до 40— 45° С.

Схематично эту фазу процесса, называемую фазой повышения температуры, можно выразить так:

Ам инокислоты ,

 

 

ж ир ны е кислоты,

Увеличение

+ Э нергия

глю коза (пластический

массы

и энергетический

мезофилов

 

_______ м атериал)_______

 

 

Фазы биотермического процесса изображены на рис.

24.

Когда температура достигает 40— 45° С (т. е. темпера­ турного максимума мезофилов), мезофилы погибают и дают начало интенсивному размножению другого вида микробов с другим температурным максимумом — термофилов. Эта фаза с санитарно-эпидемиологической

Рис. 24. Фазы биотермического процесса.

/— фаза нарастания температуры; I I — фаза ста­ ционарная; I I I — фаза затухания.

точки зрения представляет наибольший интерес. Разруше­ ние всех сложных органических веществ происходит по следующей схеме:

С л о ж н ы е

и простые

 

 

белки отбросов, нрахмал,

 

 

клетчатка,

полисахариды,

Экзоферменты

ж иры, м асса мезофильных

термофилов

м икроо ргани зм ов,

 

 

развивш ихся

в 1 фазе

 

 

А м инокислоты ,

+ Эндоферменты

+ [021

м оносахариды,

ж ирны е кислоты

термофилов

 

 

 

 

Гидролитичесное расщ епление

Синтез новой нергия!

массы

термофилов

Эта фаза разрушения органических веществ, помимо увеличения массы термофилов, характеризуется постоян­ ной высокой температурой, которая держится от 1 сут при ускоренных методах до 30— 60 суг в биокамерах и до 1 года в компосгах. Поэтому она получила название фазы

1 стационарных температур. Продолжительность II фазы гумификации органических веществ может составлять от ] суг при искусственных ускоренных методах биотермической переработки мусора до 3— 4 нед, а иногда до 2 — 3 мес при естественных методах биотермической пере­ работки твердых отбросов.

При повышении температуры до 75°С жизнедеятель­ ность термофильных микроорганизмов снижается и термо­ филы погибают, гак как кончаются питательные для них вещества (органические отходы). Начинается III фаза процесса, характеризующаяся падением температуры. В

Этой фазе вновь развивается особый вид мезофильных микробов, способных разрушать трудноразрушаемые ве­ щества (лигнины). Схематично эту фазу можно изобра­ зить так:

Вновь синтезированное сложное органическое веще­ ство с мезо- и термофильными микроорганизмами в I — III фазах получило название гумуса, а сам процесс — гумификации. Гумус с трудом, лишь под влиянием некото­ рых видов почвенных бактерий, подвергается процессу минерализации и нитрификации. Поэтому он не способен загнивать, не издает зловония, не привлекает мух, грызу­ нов, является неблагоприятной средой для их развития.

Для правильного течения биохимических процессов при биотермических способах обезвреживания отходов необходимо знать, какие факторы и как влияют (благо­ приятно или неблагоприятно) на этот процесс. Этих факторов несколько:

1. Аэрация отходов. Один из основных факторов, влияющих на успешное течение биотермических процес­ сов. Установлено, что при биотермическом разложении органического вещества в аэробных условиях образуется примерно в 25— 30 раз больше тепла, чем при анаэробном. Так, при окислении одной грамм-молекулы глюкозы в аэробных условиях затрачивается 2830 кДж (674 ккал) энергии, а при распаде той же грамм-молекулы глюкозы в анаэробных условиях— ИЗ кДж (27 ккал). Из этого выте­ кает важный вывод: санитарный врач при осуществлении предупредительного и текущего санитарного надзора до­ лжен отдавать предпочтение таким методам, при которых хорошо обеспечивается аэрация отходов, а при осуще­ ствлении текущего санитарного надзора за обезврежива­ ющими установками следить, чтобы они хорошо аэрирова­ лись (на 1 объем отходов должно приходиться 25 объ­ емов воздуха);

2. Влажность отходов. Клетки бактерий состоят на

85% из воды. Без достаточного количества влаги, как и при излишке ее, биохимические процессы протекать не могут, так как вода является антагонистом кислорода, препятствует его интенсивному поступлению к поверхно­ сти бактерий и распадающемуся органическому веществу. Установлено, что для успешного течения экзотермических биохимических процессов необходимо, чтобы влажность твердых отходов составляла не менее 30% и не более

65 — 70%. За пределами этих величин влажности биохими­ ческие процессы быстро замедляются. Следовательно, при обезвреживании отходов нужно соблюдать указан­ ные параметры влажности: в случаях, когда влажность ниже 30%, отходы следует искусственно увлажнять, когда же влажность большая, необходимо, чтобы в сооружени­ ях были устройства, уменьшающие ее.

3. Количество и качество легко загнивающих органиче­ ских веществ. Для успешного течения биохимических процессов количество этих веществ в отбросах должно быть не менее 30%, а неорганических — не более 25% от общей массы. С качественной стороны важное значение имеют соединения углерода и азота. Наиболее благопри­ ятным является их соотношение 30:1. При осуществлении текущего санитарного надзора за установками но обезвре­ живанию контролировать соблюдение этого соотношения необходимо как санитарному врачу, так и ведомственным лабораториям, имеющимся на очистных сооружениях.

4. Размер частиц. Установлено, что измельчение твер­ дых отходов приводит к интенсификации биохимических процессов. Однако это измельчение должно быть не беспредельным. Оптимальный размер частиц 25 — 35 мм. При измельчении отходов возрастает интенсивность био­ химических процессов, потому что увеличивается актив­

ная поверхность органического

вещества.

5.

pH отходов. Оптимальным является pH 6,5— 7,6.

6.

Степень обсемененности

отходов термофильными

микроорганизмами. Чем она выше, тем быстрее развивает­ ся процесс. Для интенсификации процесса нужно искус­ ственно обсеменить отходы термофильными микроорга­ низмами.

7. Температура. Чем лучше условия будут созданы для скорейшего развития высокой температуры, тем скорее и надежнее произойдут биохимический распад органических веществ и отмирание патогенной микрофлоры. Поэтому необходимо предупредить потерю тепла очистными соору­ жениями, особенно в зимнее время, а в ряде случаев на

искусственных установках подогревать отходы горячим воздухом.

Как пример использования биотермического метода рассмотрим некоторые сооружения.

П оля компостирования. Централизованная для всего или части населенного пункта биотермическая переработ­ ка бытовых отходов в штабелях, расположенных на специальных земельных участках на расстоянии не менее 300 м от жилых зданий (рис. 25). Штабеля твердых отхо­ дов длиной 10— 25 м и высотой 1,5— 2 м размещены параллельными рядами на расстоянии 3 м один от другого. В основание штабелей бытовых отходов укладывают

Рис. 25. Поля компостирования (схема).

1— магистральная дорога с твердым покрытием: 2 — пе­

реездные мостики;

3 — отводная канава; 4 — выпуск во­

ды ; 5 — компостные

штабеля; 6 — хозяйственная зона.

И

2=5i

Рис. 26. Биотермическая камера (схема). •

а — разрез по I I: б — разрез по // — II; I — пристеночные козырьки; 2 — дверь для вы­ грузки компоста; 3 — жиже­ приемник; 4 — аэраторы; 5 — загрузочные люки; 6— деф­ лектор; 7— решетка.

5 1-1

влагоемкие материалы (торф, солома, опилки, компост) для задержания образующейся при компостировании жид­ кости. Созревание компоста в зависимости от климатиче­ ских условий продолжается от 5 до 12 мес.

Биотермические камеры. Предназначаются для обез­ вреживания бытовых отходов и превращения их в компост закрытым способом. Камеры выполняются со стеновым ограждением из кирпича, бетона или сборных железобе­ тонных конструкций вместимостью 2— 20 м 3 (рис. 26). Максимальная температура в камере достигает 65 — 70°С и сохраняется в течение 24— 30 дней. За это время в отходах погибают яйца глистов, личинки и куколки мух, вредители растений (плесневые грибы с их спорами и др.), теряют всхожесть семена растений сорняков.

Срок компостирования

40 дней летом

и 60— зимой.

Для ускорения процесса

переработки до

12— 20 дней в

камеры подается искусственно подогретый воздух из калориферов или соседних камер, где уже произошло саморазогревание отходов. Длительность обезвреживания уменьшается также при выравнивании теплового режима путем перемешивания отходов каждые 10 дней и добавле­ ния готового компоста (20— 30 л).

Свалки. Неорганизованный свал мусора в овраги, котлованы и т. д. запрещен санитарным законодатель­ ством, так как такие примитивные свалки представляют опасность в санитарно-эпидемиологическом отношении. Однако как в нашей стране, так и за рубежом санитарным законодательством разрешено устройство так называемых усовершенствованных свалок.

П олигонное захоронение от ходов (усовершенствован­ ные свалки). Б период, переходный от естественных биологических^дчвенных методовобезвреживания к ин­ дустриальный, сохраняю^’згичениёТвысТЯГбнагружаемые полигоны захоронения бытовых отходов, рекомендован­ ные Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Пам­ филова (рис. 27). Полигоны захоронения сочетают надеж­ ную охрану окружающей среды от загрязнения с эконом­ ным использованием земельных площадей. В настоящее время таким образом захороняется до 80% твердых бытовых отходов в США, ФРГ и других странах. Прогно­ зы показывают, что даже при высоких темпах прироста промышленных мощностей по обезвреживанию количе­ ство складируемых отходов к 2000 г. будет составлять не менее 50% от общей величины образующихся отходов. В нашей стране высоконагружаемые полигоны начинают широко внедряться для обезвреживания бытовых отходов в крупных и средних городах. Полигоны (усовершенство­ ванные свалки) устраивают на расстоянии не менее 1000 м от жилой зоны. Мусор присыпают взятой тут же землей

 

промежуточный

 

и

 

4 — окончательный

 

3,

 

забор;

 

2 — сетчатый

 

зона;

 

1— зеленая

X

складирования;

очереди

о

о

 

L,

 

s

 

4

 

с

третья

5

3S

 

3

 

<u

a

и

a

К

квторая

О

*

о

CQпервая,

КQ

f6

s

Онt a

 

12— насос

7— плотина; 8 — подъездная

двор; 11 — нагорная канава;

электроосвещения;

10— хозяйственный

— мачты

дорога;

изолирующие слои грунта; 5 — отходы (3, 4, 5 — показаны на условном разрезе); 6

дорога; 9 временная