17
Морфологический состав TKO зависит от многих факторов: от
экономических условий страны, в которой образуются отходы, от времени года,
климатической зоны и других факторов.
Удельные показатели образования твердых коммунальных отходов в
жилищно-коммунальном хозяйстве оцениваются в среднем по России 350-450
кг на человека в год.
При этом ТБО (TKO) можно (условно) разделить на четыре категории –
рис. 1.1 [13]:
- вторичные отходы;
- биоразлагаемые отходы;
- неутилизируемые отходы;
- опасные отходы.
Рисунок 1.1 – Классификация ТБО [14]
Биоразлагаемые отходы образуются в домашнем хозяйстве, в процессе
общечеловеческой деятельности и включают в себя пищевые отходы, садовые
отходы, бумагу и картон [15].
18
Биологические отходы образуются в быту либо при уходе за парками,
зелеными насаждениями, а также в хозяйственном секторе и секторе услуг
(рыночные павильоны, кладбища, гастрономические предприятия, гостиницы).
К биологическим отходам относятся [16]:
- отходы зеленой биомассы и дерева, образующиеся при работе в садах и
парках;
- отходы переработки растений, не предназначенных для получения
продуктов питания;
-органические отходы, образующиеся при производстве и переработке
продуктов питания;
- отходы обработки и переработки дерева (кора, пробки, солома).
Неутилизируемые отходы — это непригодные к переработке и
компостированию многокомпонентные изделия (например, стеклопластик),
бытовые электронные, электрические приборы и другие виды отходов, которые
на сегодняшний день невозможно или невыгодно утилизировать и сортировать
[17].
Опасные отходы — это отходы производства и потребления, которые
содержат вредные вещества, обладающие опасными свойствами: токсичностью,
взрывоопасностью, пожароопасностью, высокой реакционной способностью
или содержащие возбудители инфекционных болезней, либо представляющие
непосредственную или потенциальную опасность для окружающей среды и
здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими
веществами. К опасным отходам относятся: использованные батарейки,
аккумуляторы, машинное масло; просроченные лекарства, химические
препараты для защиты растений, краски, ртутные градусники, лампы дневного
света и др.
Морфологический состав ТБО (TKO) зависит от многих факторов,
которые необходимо учитывать при разработке программы управления
отходами: экономические условия страны, социально-демографические,
времени года, климатической зоны и других факторов [18].
19
Главными проблемами обезвреживания и утилизации TKO являются их
неотсортированность, высокая влажность, низкая теплотворность и, как
следствие, невозможность применения экологически безопасных технологий
для всей массы образующихся отходов. Наличие в твердых коммунальных
отходах быстроразлагающихся органических соединений и болезнетворных
бактерий обуславливает необходимость быстрейшего удаления отходов из
населенных пунктов и их обезвреживание [19].
В наших странах чаще прибегают к двум основным способам утилизации
отходов захоронение и сжигание. Такой подход продиктован в первую очередь
простотой решения, поскольку нет необходимости решать проблему
неотсортированности накапливаемых ТБО (ТКО).
Объекты по захоронению отходов (полигоны) являются обязательным
элементом любой системы обращения с отходами (СОО).
Несмотря на то, что каждый год растет количество перерабатываемых
отходов (особенно в развитых странах), вывоз отходов на полигон — это
обычная практика для многих стран.
Современные полигоны TKO представляют собой инженерные
специализированные сооружения, где осуществляется организованное
контролируемое складирование твердых коммунальных отходов с
соблюдением технических и санитарных норм, обеспечивается снижение
негативного воздействия отходов на атмосферный воздух, почву, водный
бассейн до нормативного уровня [21].
Устройство и эксплуатация полигонов для твердых коммунальных
отходов должны соответствовать гигиеническим требованиям Санитарных
правил СП 2.1.7.1038-01 и Санитарно-эпидемиологическим правилам и
нормативам СанПиН 2.1.7.1322-03, которые разработаны на основании
Федеральных законов «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998
№89-ФЗ и «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от
30.03.1999№52-ФЗ [22].
20
Проектируемая вместимость полигона рассчитывается для обоснования
требуемой площади участка складирования TKO Расчет ведется с учетом
удельной обобщенной годовой нормы накопления TKO на одного жителя
(включающей TKO из учреждений и организаций), количества обслуживаемого
полигоном населения, расчетного срока эксплуатации полигона,
степениуплотнения TKO на полигоне. Площадь участка, отводимого под
полигон ТКО, выбирается из условия срока его эксплуатации не менее 20 лет.
Полигон состоит из двух зон: территории, занятой под складирование ТКО, и
территории для размещения хозяйственно-бытовых объектов. Основное
сооружение полигона — участок складирования TKO. Он занимает основную
площадь полигона (до 95 %) [23].
В чашах захоронения отходы складируются послойно с общей высотой
рабочего слоя 2-2,5 м. Каждый рабочий слой отходов покрывается
промежуточным изолирующим слоем высотой 0,25 м. Отходы складируют на
грунт с соблюдением условий, обеспечивающих защиту от загрязнения
атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующих
распространению болезнетворных микроорганизмов.
Большинство полигонов представляют значительную
эпидемиологическую опасность, нарушают природный ландшафт и являются
источником загрязнения почвы, подземных и грунтовых вод, атмосферного
воздуха, что приводит к длительному загрязнению окружающей среды [24].
Недостатком полигонного способа захоронения отходов является то, что
наряду с образующимся в толще полигона фильтратом, являющимся основным
загрязнителем природной среды, в атмосферу попадают токсичные газы,
которые не только загрязняют воздушное пространство вблизи полигона, но и
отрицательно влияет на озоновый слой земли. Кроме того, при захоронении на
полигонах теряются все ценные вещества и компоненты ТБО. Перечень
компонентов-загрязнителей при этом постоянно увеличивается в связи с
расширением потребительских возможностей населения и развитием
технологий, расширяющих спектр применяемых веществ [25].
21
Проведение рекультивации полигона. Заключительной операцией в
полном жизненном цикле полигона является рекультивация его площадей.
После закрытия полигонов поверхность земли рекультивируется для
последующего использования земельного участка. Рекультивация проводится
по окончании стабилизации закрытых полигонов — процесса упрочнения
свалочного грунта и достижения им постоянного устойчивого состояния [26].
Наиболее приемлемыми направлениями дальнейшего использования
территорий расположения полигона TKO служат сельскохозяйственное,
лесохозяйственное, рекреационное и строительное применение.
К сожалению, такие требования предъявляются к новым объектам.
Большинство полигонов-свалок эксплуатирующихся в наших странах введены
в эксплуатацию более 20 лет назад и существуют с нарушениями по основным
предъявляемым требованиям к таким объектам.
Наиболее распространенным методом утилизации TKO после метода
захоронения является сжигание с последующим захоронением образующейся
золы на полигоне, либо использование в строительной индустрии в качестве
сырья.
Существует довольно много технологий сжигания отходов в виде
бытового мусора — камерное, слоевое, в кипящем слое. Отходы могут
сжигаться в смеси с природным топливом. Твердые коммунальные отходы
представляют собой сложную гетерогенную смесь, в которой присутствуют
почти все химические элементы в виде различных соединений [27].
Твердые бытовые отходы содержат до 30 % углерода и до 4 % водорода,
входящих в состав органических соединений. Высокая теплотворная
способность отходов определяется именно этими элементами. Главными
продуктами сгорания углерода и водорода являются соответственно СО
2
и Н
2
О
[28]. Подобная система способствует быстрому уменьшению объема отходов и
сохранности земельных территорий. В связи с этим, сжигание до сих пор
остается наиболее распространенным способом первичной обработки твердых
22
бытовых отходов. Сжигание отходов, помимо снижения объема и массы,
позволяет получать дополнительные энергетические ресурсы, которые могут
быть использованы для централизованного отопления и производства
электроэнергии. К числу недостатков этого способа относится выделение в
атмосферу вредных веществ, а также уничтожение ценных органических и
других компонентов, содержащихся в составе бытовых отходов [29].
Утилизация такими способами всего объема образующегося ТБО (ТКО)
не являются экономически выгодными способами и функционируют за счет
дотаций и оплаты за вывоз мусора от потребителей услуги (частный,
коммерческий, бюджетный, производственные сектора) муниципального
образования. Кроме того объекты построенные по всем современным нормам и
требованиям обеспечения экологической безопасности являются
технологичными и требуют значительных инвестиций, а в случае с
мусоросжиганием еще и высокие эксплуатационные затраты. На сегодняшний
день экономическая целесообразность становится важным фактором
функционирования предприятий в сфере утилизации отходов, поэтому
извлечение максимальной прибыли из отходов становится приоритетной
задачей. Для достижения лучших экономических показателей предприятия
направляют свои усилия в сферу извлечения вторичных ресурсов (пригодных
для вторичного использования отходов). Чем больше предприятию удается
извлечь из потока отходов вторичных ресурсов, тем лучше финансово-
экономические показатели в том числе и за счет снижения объемов
размещаемых на полигонах или сжигаемых отходов [30].
В целом отходы стоит рассматривать как вторичный ресурс, который
утилизируется, т. е. используется в разных производственных циклах
(рециклах). В мире наиболее высокий показатель рециклинга отходов
наблюдается по бумаге, стеклу, алюминию, пластику (упаковка, тара). В
среднем из 1т отходов можно получить около 170 кг биогаза, 410 кг компоста,
50 кг первого отсева грубых элементов и металлолома, 250 кг второго отсева
[31].
23
Одним из основных способов сокращения количества отходов,
поступающих на объекты утилизации, является сортировка отходов. От
качественных показателей реализации данного процесса будет зависеть
конечный результат всех мероприятий. Управление качеством и количеством
образующихся ТБО на основе их разделения на несколько несмешивающихся
(раздельный сбор отходов жилого и нежилого сектора, опасных компонентов,
вторичного сырья у населения) позволяет создать систему обращения с
отходами, отвечающую современным требованиям экологии, экономики и
ресурсосбережения. Раздельно собранные отходы — это уже не мусор, а
вторичное сырье, из которого можно получать нужную продукцию, не
увеличивая нагрузку на окружающую среду. Таким образом, раздельный сбор
мусора — один из наиболее прогрессивных способов утилизации отходов [32].
Однако опираясь на морфологический состав ТБО можно утверждать, что
данный способ утилизации не обеспечивает 100% решения проблемы. В
среднем в наших странах доля выделенных вторичных ресурсов из общего
объема ТБО (ТКО) редко превышает 10%, при потенциале 30-45% процентов
(без учета органических отходов). Низкий показатель реализации экономически
выгодного способа объясняется сложившейся системой удаления ТБО (ТКО),
когда для сбора ТБО (ТКО) используются контейнеры для смешанных отходов,
которые впоследствии удаляются на утилизацию одним типом транспорта с
использованием уплотнения, что приводит большую часть отходов в
непригодное для сортировки состояние [33]. Для достижения более высокого
показателя выделения вторичных ресурсов необходимо внедрять систему
раздельного сбора отходов, а для этого необходимо обеспечить необходимую
инфраструктуру – контейнеры для различного типа отходов, вывоз
разнотипных отходов соответствующим способом и транспортом. Обеспечение
необходимой инфраструктурой обходится дополнительными инвестициями, но
при этом не гарантирует 100% соблюдения требований по сбору
сортированных отходов [34].
24
Если ТКО не подлежат переработке, то они остаются на свалке. Срок этот
зависит от времени работы полигона, периода разложения продуктов (табл.1.1).
Таблица 1.1
Сроки разложения ТКО [35]
Вид
Время
Пищевые
Не более месяца
Картон
3-6 месяцев
Бумага
Не менее 2 лет
Изделия из
железа
Около 10 лет
Фольга
100 лет
Жестяная банка
Не менее 90 лет
Резина
100 лет
Пластик
Не менее 100 лет
Алюминий
500 лет
Стекло
1 тыс. лет
ТКО рекомендуется утилизировать с помощью переработки. Такой вид
уничтожения мусора не несёт вреда окружающей среде, приносит пользу как
вторсырьё (в том числе топливо), позволяет избежать постоянного увеличения
количества свалок [36].
Описанные выше способы утилизации ТБО (ТКО) каждый по
отдельности не решает в полной мере (экологическая и экономическая
целесообразность) проблемы образования и накопления отходов
муниципальных образований и для достижения максимального эффекта в этой
сфере, который сводится к концепции «0» отходов, необходимо создавать и
реализовывать концепцию в сфере управления утилизацией отходов для
каждого конкретного случая. Как правило, такая концепция объединяет в себе
комплекс способов утилизации ТБО (ТКО) с обеспечением реализации
предыдущих этапов (сбор отходов и транспортировка) требуемым способом.
Текущая ситуации во всех сферах и на всех этапах обращения с ТБО (ТКО)
требует реинжиниринга процессов для достижения эколого-экономической
эффективности в процессе управления утилизацией отходов.
Таким образом, сегодня необходимо широкомасштабное внедрение
технологических процессов, дающих минимизацию образования отходов, при
25
которых способность природы к самоочищению в достаточной степени будет
препятствовать возникновению необратимых экологических изменений.
1.2. Правовые основы и общие принципы государственной политики
в области организации сбора и утилизации ТБО на федеральном уровне
Вначале охарактеризуем принципы рационального использования
природных ресурсов [45-48] – рис. 1.2-1.3:
Рисунок 1.2 - Принципы рационального использования
природных ресурсов (начало) [45]
- Принцип изучения ресурсов.
Рачительное использование любых
ресурсов невозможно без информации об
их запасах, качестве, скорости
возобновления, распространении,
прогноза последствий их использования
и возможности замены их на другие;
- Принцип мониторинга использования и
состояния природных ресурсов;
- Принцип совершенствования
технологий всех этапов использования
ресурсов, предусматривающего их
наиболее полное использование. Сюда же
относится учет снижения
ресурсопотребления при проектировании
и строительстве новых, и модернизации
уже существующих производств, а также
переход их на альтернативные источники
энергии;
- Принцип повышения эффективности
сельского хозяйства, строгое
нормирование применения минеральных
удобрений и пестицидов;
- Принцип развития наиболее
эффективных природоохранных
технологий при обязательном
проведении их экологической
экспертизы;
26
Рисунок 1.3 - Принципы рационального использования
природных ресурсов (конец) [46]
Рациональное использование природных ресурсов для разных их
категорий подразумевает различные цели.
- Принцип сокращения образования
отходов производства, вторичной их
переработки и использования как сырья
для производства энергии и продукции;
- Принцип восстановления всех
природных объектов после вредного
техногенного воздействия – сюда
включают рекультивацию земель,
защиту от эрозии почв,
воспроизводство лесов после вырубок и
пожаров и т.п.;
- Принцип сохранения биоразнообразия
планеты, сюда относится и организация
различных ООПТ, охрана и
искусственное разведение редких видов
биоты;
- Принцип популяризации
природоохранной деятельности и
экологического просвещения
населения;
- Принцип совершенствования
природоохранного законодательства и
экологического права, повышение
эффективности механизмов его
реализации.