![](/user_photo/_userpic.png)
КГ Акулов
.pdfсбора, 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. |
/Т
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,
К— Q
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 |