Новые технологии утилизации отходов

Карманова И. Новые технологии утилизации отходов // Строительство и реконструкция . . 5 апреля 2000 (№ 4) . С. 31

В настоящее время в мире накопилось и продолжает накапливаться огромное количество отходов жизнедеятельности человека. Эти отходы, а их насчитывается миллиарды тонн, отравляют воздух, землю и воды. Постепенно к людям приходит понимание того, что необходимо принимать активные меры по утилизации этих отходов. В развитых странах стремятся решать экологические проблемы в комплексе, как путем усовершенствования производственных технологий, сбора и переработки вторичных ресурсов, так и путем разработки новых технологий утилизации отходов.

Применяемые технологии

Общепринятый метод размещения как опасных, так и твердых бытовых отходов - полигонное захоронение. По оценкам специалистов, в европейских странах ежегодно образуется 24 млн. тонн опасных отходов, из них 75% захоранивается. При этом полигонное захоронение считается наименее предпочтительным для отходов, которые можно иными способами рециклировать, утилизировать или использовать другими путями. В странах Европейского Союза более популярно по сравнению с непосредственным размещением отходов на полигонах - мусоросжигание.

Возникшее изначально как средство обезвреживания твердых бытовых отходов (ТБО) мусоросжигание впоследствии превратилось в развитых странах в энергетическую индустрию, так как по тепловому эквиваленту 1 тонна ТБО приравнивается к 0,5 тонны угля.

Мусоросжигание позволяет значительно снизить объем и вес отходов; преобразовать вещества (в том числе и опасные) в инертные твердые; разрушить вещества, которые бы приводили к образованию биогаза при непосредственном захоронении на полигонах, возможна утилизация энергии за счет сжигания органических компонентов отходов.

К недостаткам мусоросжигания относят обычно высокие затраты по сравнению с другими видами переработки (от 280 до 750 долл. на одну тонну годовых отходов); проблемы эксплуатации вследствие переменного состава отходов и использования шлаков и золы; не все виды отходов можно сжигать; возможность рассеивания в окружающую среду веществ, образующихся в процессе сжигания.

Метод сжигания широко используется в мире для утилизации ТБО уже много лет. Однако существующие способы сжигания преимущественно в слое на колосниковых решетках при температуре 700-800? С уже не отвечают современным экологическим требованиям. При таком сжигании образуются токсичные газообразные продукты, большое количество вторичных отходов, содержащих опасные органические соединения. Использование для сжигания воздуха приводит к большому удельному выходу дымовых газов, что усложняет и удорожает их очистку.

В начале 90-х годов ситуация резко изменилась. В США, например, было приостановлено около 250 проектов по мусоросжиганию, так как оказалось, что мусоросжигательные установки выбрасывают через свои дымоходы огромное количество канцерогенных и химических веществ.

S качестве альтернативы сжиганию при температурах 700-800 ?С за рубежом в настоящее время интенсивно ведутся научно-технические разработки по созданию процессов и агрегатов по высокотемпературной (1350-1600 ?С) переработке ТБО.

Утилизация строительного лома: опыт Европы

Еще в недавнем прошлом старые здания, не представляющие никакой ценности, попросту сносили до основания, а материал лома вывозили на свалку. Сегодня существует другой подход к этой проблеме и связано это, в основном, с экологическими последствиями. Теперь здания сносят выборочно, а затем материалы по возможности повторно используются. С каждым годом требования, предъявляемые в Европе к растущей индустрии сноса и утилизации элементов разрушения, возрастают. В мире ежегодный объем строительного лома составляет около 2.5 млрд. тонн. Однако специалисты считают этот показатель заниженным, поскольку при сносе построек вес лома по отношению к площади зданья составляет 200-1000 кг/м2. Доля мусора со стройплощадок и строительного лома (МССЛ) оценивается в размере 20% от общего объема всех видов отходов. От этой доли строительный лом составляет 70%.

В Европе ежегодный объем МССЛ превышает 180 млн. тонн. Если к этой цифре добавить еще грунт и отходы, получаемые в результате земляных и дорожных работ, то вес общей массы достигнет 470 млн. тонн Повторно используется лишь 28% МССЛ, а остальное же свозится в отвалы или сжигается.

Для Европейской комиссии захоронение отходов МССЛ представляет проблему из-за их больших объемов и экологической опасности, так как строительные отходы зачастую содержат асбест и свинец, которые на Западе считают опасными для здоровья. В различных странах ЕС эта проблема решается по-разному. Поэтому Комиссия намерена гармонизировать способ решения проблемы путем принятия соответствующего законодательства.

Было проведено исследование, которое позволило сделать следующие выводы

? положение в ЕС в этой области неудовлетворительное и вызывает опасения, в ряде стран достигнуты определенные успехи; существуют возможности по изменению ситуации к лучшему с повторным использованием МССЛ;

? цены заполнителей, полученных из натуральных материалов и после переработки МССЛ, практически одинаковы, транспортные расходы являются лимитирующим фактором, и поэтому место переработки не должно находиться на удалении более 25-30 км, технология переработки значительно влияет на ее стоимость, более простые технологии являются более экономичными, но требуют выборочного сноса и сор-1ировки на месте;

? в Европе нет ни одного простого решения данной проблемы, и наиболее эффективной может стать только комбинация командно-фискальных и добровольных мер.

Повторное использование МССЛ в 1993-1997 г.

Страна ЕС

МССЛ,

млн. т

% повторного

использования

% кладки в отвалы

или сжигания

Германия

59

17

83

Франция

24

15

85

Великобритания

30

45

66

Италия

20

9

91

Испания

13

> 95

Нидерланды

11

90

10

Бельгия

7

87

13

Австрия

5

41

59

Португалия

3

> 95

Дания

3

81

19

Греция

2

> 95

Швеция

2

21

79

Финляндия

1

45

55

Ирландия

1

> 95

Люксембург

0

нет данных

нет данных

Всего по ЕС

180

28

72

Отдел по использованию отходов Европейской комиссии следующим образом формулирует свои подходы к решению задачи по увеличению объемов утилизации МССЛ:

? ограничить укладку МССЛ в отвалы различными мерами, в том числе путем запрещения укладки без обработки покрывающего слоя, повышением платы за отвал;

? избежать дискриминации по отношению к утилизированным материалам;

? выборочный снос строений ? важный фактор при утилизации лома, и его следует поощрять или даже узаконить;

? для избежания загрязнения МССЛ необходимо отделять асбест и другие опасные материалы;

? перед сносом постройки необходимо разработать план утилизации лома;

? организации и специалисты, занимающиеся сносом, должны иметь соответствующую квалификацию, а применяемые для этого техника и методы должны предотвращать загрязнение окружающей среды.

В настоящее время имеются значительные возможности для улучшения ситуации в деле утилизации лома. Старый асфальт может быть нагрет и повторно уложен в дорожное покрытие. Бетон и кирпич можно с помощью дробления превратить в крупный заполнитель, арматурная сталь всегда будет востребована, и даже некоторые пластмассы, такие как ПХВ, могут быть регенерированы. Но, как и в большинстве случаев, финансовая сторона дела оказывает решающее влияние.

В Европе наибольшую стимуляцию вопрос утилизации получил из-за цен на отвалы Они в зависимости от страны, вида лома и месторасположения колеблются от 4 до 150 евро за тонну. Поэтому иногда оказывается более выгодным потратить средства, время и усилия на утилизацию МССЛ.

Наиболее распространенным перерабатываемым материалом является бетон, переработки и использования которого существует много способов. Техника для переработки бетона получила значительное развитие, особенно в виде мобильных установок. Хотя подобные установки производят с начала этого века, наибольший прогресс был достигнут в 90-х годах. В последние 10 лет эти установки стали компактными и маневренными. Как правило, они монтируются на шасси грузовиков Число фирм-производителей мобильных установок по переработке бетона резко возросло Одновременно увеличилось число фирм, выпускающих машины и приспособления для сноса зданий. Реализуемый на рынке заполнитель после его утилизации должен быть снабжен надлежащими характеристиками.

В Европе создана Европейская ассоциация по сносу, которая намерена в 2001 году ввести систему лицензирования подрядных фирм, выполняющих работы по сносу. Согласно этой системе, фирма не будет допущена к участию в тендере на выполнение работ за счет государственных средств, если она не будет иметь лицензии. По инициативе Ассоциации в сентябре 2000 года в Голландии будет проведена первая международная выставка по сносу зданий и утилизации материала "Идренс-2000".

Проблема утилизации отходов в Украине

В населенных пунктах Украины ежегодно накапливается около 35 нлн. м куб. твердых бытовых отходов (ТБО), которые вывозятся на 770 свалок и утилизируются на 4 мусоросжигательных заводах. Сжигается не более 3% от общего объема накопленных бытовых отходов.

Паспортизация мест складирования ТБО, которая проводилась органами государственного санитарного контроля, свидетельствует о том, что большинство (85-90%) из них не отвечают требованиям экологической безопасности; 43% ? потенциально опасные с точки зрения загрязнения атмосферного воздуха; 34% ? грунта; 28% ? грунтовых вод; 23% ? поверхности водоемов.

Характерной особенностью проблемы санитарной очистки в сельских населенных пунктах является повсеместное отсутствие предприятий по сбору, вывозу и утилизации твердых бытовых отходов, а также их складирование в природных рельефных углублениях, что представляет серьезную экологическую опасность.

Вместе с мусором на свалки попадает около 150000 тонн вторичного сырья (лома черных и цветных металлов, бумаги, резины, полимеров и текстиля), но проблема их промышленной утилизации почти не решается.

Новые экономические взаимоотношения и демонополизация сферы услуг обусловили структурные изменения на предприятиях санитарной очистки, в результате которых были созданы предприятия различных форм собственности, конкурентная деятельность которой не всегда подкреплена нормативно-правовой базой.

Учитывая сложившееся положение, в июне 1999 года Госстроем Украины была утверждена "Концепция переработки бытовых отходов в населенных пунктах Украины". Предполагается, что реализация основных положений концепции должна начаться с разработки "Государственной программы переработки твердых бытовых отходов", целью которой является детальная разработка основных направлений государственной политики в этой области, конкретных мероприятий, источников и объемов финансирования, сроков осуществления.

Основными источниками токсичных отходов в Украине являются более 2500 промышленных предприятий. Ежегодный прирост отходов первого, второго и третьего уровней опасности (по европейским стандартам) достигает 3,5-8,1 млн. тонн. Значительная часть объектов локаë