Виды городских отходов и система их переработки

Конечным этапом в системе управления городскими отходами является промышленная переработка. Именно на этой стадии решаются вопросы обезвреживания, утилизации и ликвидации ТБО. Система переработки городских отходов предполагает использование трех видов технологий:

Рис. 1.8. Функции МГУП «ЭКОТЕХПРОМ» по обращению с ТБО, медицинскими и биологическими отходами и крупногабаритным мусором¹

• • захоронение на полигонах — специальных сооружениях, где с учетом потенциала самоочищения почв обеспечивается безопасное длительное хранение отходов;
• • прямое сжигание (мусоросжигательные заводы) с целью дезактивации, обеззараживания, уменьшения занимаемого объема и получения энергии;^[1]
• • сортировка и переработка (мусороперерабатывающие комплексы), обеспечивающие обеззараживание и дезактивацию отходов, уменьшение занимаемого объема, получение энергии, биогаза и высокоэффективного органического удобрения (компост) и вторичного сырья (металл, стекло, пластик).

Для примера рассмотрим структуру городских отходов для Москвы, но данным разных лет 115, 161. Она выглядит следующим образом (табл. 1.8).

Таблица 1.8

Структура муниципальных отходов г. Москвы.

Первую и самую объемную группу составляют отходы коммунального сектора — твердые бытовые отходы (ТБО) и крупногабаритный мусор (КГМ). Согласно данным отчетов о состоянии окружающей среды в г. Москве, в 2011 г. количество бытовых отходов в городе по сравнению с 2010 г. выросло на 16%, а в 2012 г. — на 9,2%. Сильнее всего выросли объемы строительных загрязненных грунтов (почти вдвое) и отходов от строительства и сноса зданий (в 2011 г. — на 11%, в 2012 г. — на 26,6%). Это связано с интенсивным строительством нового и сносом ветхого жилья.

Вторую по значимости и по объемам образования группу городских отходов составляют отходы производства. Количество отходов производства в 2011 г. возросло на 12,5%, но в 2012 г. произошло резкое снижение объемов их образования — на 84,4%. Обращение с этими видами отходов осуществляет Московское государственное унитарное предприятие «Промотходы» (МГУП «Промотходы»), образованное в 1993 г., в результате реорганизации НПО «Экотехпром». После реорганизации обращение с твердыми бытовыми отходами осуществляет МГУП «ЭКОТЕХПРОМ».

МГУП «Промотходы» осуществляет лицензионную деятельность по сбору, хранению, транспортировке, утилизации и обезвреживанию промышленных отходов любого класса опасности, кроме радиоактивных и отходов коммунального и жилого секторов. В том числе предприятие может выполнять такие виды деятельности, как: использование отходов для производства продукции или для получения энергии; обработка отходов, в том числе сжигание и обеззараживание; размещение отходов в специально оборудованных сооружениях (полигон, шламохранилище, хвостохранилище) в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду. В состав МГУП «Промотходы» входят следующие основные подразделения [22|.

• 1. Управление групповых очистных сооружений промливневого стока:
  • • экоаналигическая лаборатория;
  • • группа по сбору, обработке и утилизации осадков промливневого стока;
  • • Войковские кустовые очистные сооружения;
  • • Сетуньские групповые очистные сооружения;
  • • Котляково-Коломенские групповые очистные сооружения;
  • • Угрешские очистные сооружения.
• 2. Стационарный снегосплавной пункт.
• 3. Опытно-производственный центр химического обезвреживания и переработки гальванических и других промышленных отходов.
• 4. Группа учета, сбора и переработки ртутьсодержащих отходов.
• 5. Участок по переработке ПЭТФ-тары.
• 6. Обособленное подразделение «Спецавтобаза автомашин и механизмов».
• 7. Обособленное подразделение «Центр экологических проектов и консалтинга».
• 8. Обособленное подразделение Экологический центр МГУП «Промотходы».

Следующая важная группа городских отходов — осадки городских очистных

сооружений коммунально-бытовых стоков — образована водопроводными и канализационными отходами (переработанные осадки или шламы), которые образуются и складируются на городских станциях аэрации (городских очистных сооружениях). В Москве на четырех станциях — Курьяновской (самая старая и мощная в Европе), Люберецкой, Зеленоградской и Бутовской — таких отходов ежегодно образуется более 10 млн м³, влажность осадков достигает 97%, поэтому осадки высушивают на полях аэрации до 87%.

Как очевидно из табл. 1.8, наблюдается устойчивая тенденция к снижению уровня образования данного вида отходов. Это связано с тенденцией снижения общего объема городского стока, в среднем на 6% в год, за счет уменьшения общего водопотребления и экономии воды населением и промышленными предприятиями.

Канализационные отходы, подвергшиеся биохимической обработке, состоят из неразложившейся части органики, отработанного биологически активного ила, а также из песка, частиц текстиля, бумаги и т. д. Отработанный ил мог бы использоваться как удобрение в зеленом хозяйстве, однако он содержит высокие концентрации солей тяжелых металлов, поэтому его складируют на нолях аэрации, где уже находятся десятки миллионов кубометров ранее вывезенного осадка. Хранение осадка представляет опасность для подземных вод и почвы. Выходом из создавшейся ситуации могло бы стать использование дождевых червей (вермикуляция) для конечной обработки осадков после метанового сбраживания и придания им товарных качеств. Более подробно технология вермикуляции будет рассмотрена в подпараграфе 6.3.2 «Биологическое окисление и сбраживание».

В докладах Департамента природопользования и охраны окружающей среды г. Москвы за 2011 и 2012 гг. не отражена такая группа отходов, как осадки ливневых (поверхностных) сточных вод, так как в данных отчетах она включена в группу «Осадки городских очистных сооружений». Однако следует отметить, что, но данным 1994 г., масса этих отходов составляла 0,7 млн т, т. е. практически равнялась массе осадков бытовых стоков. Данные отходы, накапливающиеся в отстойниках и песколовках городской ливневой системы канализации, представляют экологическую опасность, прежде всего, из-за содержания в них нефтепродуктов и высоких концентраций солей, используемых в качестве антигололедных реагентов. Данные отходы практически полностью захораниваются, хотя могли бы использоваться для производства строительных материалов, так как содержат большие объемы песка и твердых взвешенных частиц — продуктов истирания асфальтового дорожного покрытия и автомобильных шин. Деятельность по обращению с данными видами отходов осуществляет МГУП «Промотходы».

Отходы зеленого хозяйства (древесно-растительные отходы) — это скошенная трава, листья и сучья, образующиеся естественным путем и в результате обрезки и вырубки деревьев и кустарников. Практически они безвредны для окружающей среды и в России обычно складируются на полигонах ТБО. По данным ОАО «Прима-М», за 2004 г. общая масса этих отходов составляла 18 тыс. т. К сожалению, более подробные сведения о масштабах образования в Москве данных видов отходов отсутствует. В развитых странах эти отходы измельчаются и используются для приготовления мульчи и компоста, т. е. являются товарным продуктом.

В целом Москва по средним показателям образования различных видов отходов не сильно отличается от мегаполисов Западной Европы. Проблема управления муниципальными отходами в России по сравнению с городами Западной Европы усложняется более суровым климатом, а в Московском регионе — еще и очень высокой плотностью населения — более 3 тыс. человек на 1 км².

Целесообразность применения того или иного метода обращения с ТБО зависит от размера города, состава и свойств ТБО данного города или региона, потребности в утильных фракциях, тепловой энергии или удобрениях, климатических условий и многих других факторов.

Важно понимать, что ни один из известных методов переработки ТБО не позволяет утилизировать все отходы и полностью избежать захоронения на полигонах. Стремление увеличить долю перерабатываемых ТБО с максимально возможным использованием энергии привело к развитию и широкому использованию комплексных технологий, включающих различные комбинации основных методов обезвреживания ТБО.

В большинстве стран мира переработка, обеспечивающая возможность вторичного использования и получения энергии, рассматривается как дополнительный процесс технологии обезвреживания отходов. Поэтому идеальный метод переработки и утилизации отходов для общества — тот, который требует по возможности наименьших вложений и эксплуатационных затрат, при условии соблюдения санитарных и природоохранных требований.

Представляет интерес концепция энергетического баланса, предложенная в докладе, подготовленном международной рабочей группой Всемирного энергетического совета (World Energy Counsily. По мнению авторов концепции, так как производство и потребление энергии напрямую связаны с экономическими показателями технологии, наилучший выбор технологии утилизации ТБО определяется энергетическим балансом между производством и потреблением. Лучшим будет метод, имеющий наибольший положительный эффект.

Авторы концепции считают, нет смысла, например, развивать систему раздельного сбора, если энергия, расходуемая при сборе и транспортировке сортировочных отходов, больше, чем получаемая при вторичном использовании продуктов переработки вместо новых товаров. Одно из основных достоинств переработки состоит в том, что она снижает необходимость в получении и производстве первичных материалов (таких как целлюлоза, пластик, стекло и алюминий), что связано с достаточно большими затратами энергии. Однако переработка включает сбор и доставку сырья на перерабатывающие заводы, и это не может быть достигнуто без затрат энергии, обычно жидкого топлива. Концепция энергетического баланса помогает избежать простых методов, которые являются «правильными» с точки зрения защиты среды, но в действительности осуществляются за счет более высокого энергопотребления.

Например, был проведен расчет баланса для 11 применяемых в США комплексных методов управления ТБО. Было выяснено, что наибольшим энергетическим эффектом обладают либо методы с комбинированным применением установок для рециклинга и сжигания, либо сжигание неподготовленных отходов с производством тепловой и электрической энергии, а наименьшим — компостирование с последующим захоронением неорганических остатков. Естественно, что результаты подобного анализа могут быть различными для разных стран и районов в зависимости от местных условий (налоговой законодательной базы, правительственных программ, цеп на различные виды энергии, субсидий и т. д.).

Выбор метода переработки отходов зависит также от сложившейся в данном регионе традиции в управлении отходами. Наибольшим опытом в этой области располагают европейские страны, которые в течение послед-^[2]

них 25 лет реализовали различные системы контроля за управлением отходами с основным акцентом на минимизацию их образования.

• [1] URL: http://www.eco-pro.ru (дата обращения: 01.12.2013).
• [2] Майстренко В. II. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004.