46. Твердые бытовые отходы: классификация, утилизация, экологическая токсичность.

По морфологическому признаку ТБО подразделяют на:

- бумага (картон);

- пищевые отходы;

- дерево;

- металл;

- текстиль;

- кость;

- стекло;

- кожа;

- резина;

- камни;

- полимерные материалы;

- прочее (неклассифицируемая часть);

- отсев (менее 15 мл).

При проектировании предприятий по ТБО, необходимы сведения о морфологических сведениях по климатическим параметрам.

В северной климатической зоне в отличие от средних и южных широт меньше бумаги, пищевых отходов, а остальных компонентов больше.

Сезонные изменения состава ТБО характеризуются увеличением содержания пищевых отходов с 20-25% весной (посевная) до 40-55% осенью, что связано с большим потреблением овощей и фруктов. Зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева с 20-7% в городах южной зоны и 11-5% в средней зоне.

Нормы накопления ТБО — это количество отходов, которое образуется в расчетную единицу: человек, 1 км² для торговой площади в 1 времени — день или в год. На нормы накопления ТБО и его состав влияют такие факторы:

1. Степень благоустроенности жилищного фонда (наличие мусоропровода, газа, водопровода, канализации, системного отопления).

2. Этажность, вид топлива при местном отоплении.

3. Развитие общественного питания, культура торговли, степень благосостояния населения.

4. Климатические условия — различная продолжительность отопительного периода от 150 дней в южной зоне, до 300 в северной зоне.

5. Специфика питания и др.

При переработке ТБО получают органические удобрения или биотопливо. Качество получаемых продуктов зависит от химического состава исходных ТБО.

Важным показателем физических свойств ТБО является плотность. Плотность ТБО в весенне-летний период составляет 0,18-0,20 т/м³, в осенне-зимний период 0,20-0,25 т/м³.

Другой физической характеристикой является удельная теплоемкость ТБО — значение важно при расчетах и проектировании. Удельная теплоемкость ТБО зависит от влажности.

C_ТБО=21,9W (влажность) + 2000 дж/кг ∙ °C

ТБО обладают слёживаемостью, т.е. при длительной неподвижности теряют сыпучесть, уплотняются (с возможным выделением фильтрата). При длительном контакте ТБО оказывают короткое действие — это связано с влажностью и наличием химических загрязняющих веществ.

Известно более 20 методов обезвреживания и утилизации ТБО.

Методы обезвреживания и переработки ТБО делятся:

- по технологическому принципу;

- по конечной цели;

- комбинированные методы утилизации.

По технологическому принципу методы утилизации бывают:

- механические;

- химические;

- термические;

- биологические.

По конечной цели:

- ликвидационные;

- утилизационные.

Комбинированные методы сочетают в себе методы по технологическому принципу и по конечной цели:

- ликвидационный;

- биолого-механический (складирование на полигонах);

- ликвидационно-термический (сжигание);

- утилизационно-биологические (компостирование).

Ликвидационные методы решают в основном санитарно-гигиенические задачи.

Утилизационные методы решают, кроме того, задачи экономики — использование вторичных ресурсов.

Наибольшее распространение в РФ и за рубежом: складирование на полигонах, сжигание и компостирование.

Анализ прогнозирования состава ТБО крупных городов до 2010 года показывает, что для их обезвреживания и утилизации могут быть применены все рассматриваемые методы. ТБО будут содержать достаточно большое количество биогенных веществ, чтобы из них выработать компост. Прогнозируется рост теплоты сгорания ТБО, что повысит ценность ТБО как топливо. Содержание полимерных материалов не достигнет к 2010 году уровня, который бы препятствовал компостированию и сжиганию ТБО.

Существует 3 метода обезвреживания и утилизации:

1. Слоевое или камерное сжигание исходных неподготовленных отходов в топках мусоросжигательных котлов.

2. Слоевое или камерное сжигание подготовленных обогащенных отходов. Обогащение (механическое деление).

3. Пиролиз отходов, прошедших предварительную подготовку или без неё.

Горение отходов в топке, их слоевое сжигание — это сложный химический процесс, состоящий из элементарных химических реакций. Пиролиз основан на способности органической массы отходов при нагревании в инертной среде выделять продукты термического разложения: CO, CO₂, H₂, CH₄, SO₂, NO_x, и т.д.

Территории крайнего севера и приравненные к нему имеют слой вечной мерзлоты, поэтому при проектировании и эксплуатации полигонов необходимо учитывать возможность образования наледей (при промерзании грунтовых вод). Не рекомендуется располагать полигоны на участках, где могут образовываться наледи. Для устранения наледей организуют так называемые мерзлотные пояса — которые ограничивают полигон. В течение зимы с этих полос убирают снег, чтобы земля промерзла.