Реферат - Структура полигона ТБО - файл n1.doc

Реферат - Структура полигона ТБО
скачать (186 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc186kb.16.09.2012 07:09скачать

n1.doc



Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

кафедра «ТХНГСС»
РЕФЕРАТ

по дисциплине «Экология»

тема: «Структура полигона ТБО»
Содержание

Введение 3

1 Законодательство в сфере обращения с отходами производства и потребления 3

2 Основные виды отходов. 4

2.1 Отходы производства (промышленные) 4

2.2 Опасные (токсичные) отходы 5

2.3 Радиоактивные отходы (РАО) 6

2.4 Диоксиносодержащие отходы 8

2.5 Твердые бытовые отходы (ТБО) 8

3 Утилизация ТБО 9

3.1 Сжигание ТБО – диоксиновая опасность 10

3.2 Сортировка, утилизация и реутилизация ТБО городов 11

3.3 Компостирование твердых бытовых отходов 13

3.4 Складирование (депонирование) отходов 13

4 Современное устройство ТБО 14

4.1 Материалы для строительства полигона ТБО 14

4.2 Применение геосинтетических материалов 17

4.3 Обустройство полигонов для захоронения отходов 19

5 ТБО – новая отрасль Омской индустрии 20

Литература 23


Введение


Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства. Отходы производства и потребления поступают в окружающую среду в больших количествах, в частности только в Москве ежегодно образуется 20 млн.мі так называемых твердых бытовых отходов и около 5 млн.т промышленных нетоксичных отходов. В общей сложности в Российской Федерации накоплено около 7 млрд.т. отходов, из которых 1 млрд.т. – опасные отходы. В среднем на каждого жителя РФ вырабатывается (накапливается) до 15 т. различных твердых бытовых отходов в год. Отходы в значительных количествах образуются во всех базовых отраслях промышленности (сельское хозяйство, энергетика, металлургия, строительство, транспорт, горнодобывающее производство), а также в быту.

Отходы представляют собой неоднородные по химическому составу, сложные многокомпонентные смеси веществ, обладающих разнообразными физико-химическими и физико-механическими свойствами. Общая направленность химического и вещественного состава отходов обусловлена взаимодействием компонентов, биологическим разложением и ассимиляцией веществ.

1Законодательство в сфере обращения с отходами производства и потребления


Основу нормативно-правовой базы обращения с отходами на федеральном уровне в России составляют:

- Федеральный закон РФ № 7-ФЗ от 10.01.2003 г. «Об охране окружающей среды»;

- Федеральный закон РФ № 89-ФЗ от 24.06.1998 г. «Об отходах производства и потребления» (с изменениями от 29.12.2000 г.);

- Правила разработки и утверждения нормативов образования отходов и лимитов на их размещение. Утверждены Постановлением Правительства РФ от 16.06.2000 г. № 461;

- Блок межгосударственных (СНГ) стандартов, объединенных рубрикой «Ресурсосбережение. Обращение с отходами»;

- Концепция обращения с твердыми бытовыми отходами в Российской Федерации. Утверждена Постановлением коллегии Госстроя РФ от 22.12.1999 г. № 17.

2Основные виды отходов.




2.1Отходы производства (промышленные)



Промышленные отходы производства – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они могут быть безвозвратными (технологические потери: улетучивание, угар, усушка) и возвратными. К ним следует причислить отходы производственного потребления – непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и «списанные» в установленном порядке машины, оборудование, инструменты, приборы и т.п. Они могут быть сельскохозяйственными, бытовыми и другими. К обоим видам отходов нужно отнести медикаментозные, химические, высокотоксичные и радиоактивные.

Развитие промышленного и сельскохозяйственного производства, строительства, транспорта, сферы услуг сопровождается непрерывным ростом объемов и усложнением состава отходов, образующихся в этих сферах, а также при потреблении (эксплуатации) соответствующих товаров, работ, услуг. Причем, что удивительно, в России при спаде промышленного производства на 30-40 % в 1995-1996 г. наблюдалось существенное неадекватное снижение объемов образования отходов, а с 1996 г. – их непрерывны рост при относительно медленном развитии производства.

Как видно из таблицы 1, наибольший вклад в образовании отходов вносят черная и цветная металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность, угольная промышленность, промышленность строительных материалов, электроэнергетика. Многие объекты перечисленных отраслей располагаются в населенных пунктах или в непосредственной близости от них.
Таблица 1. Динамика образования опасных промышленных отходов, млн.т.

Страна, отрасль

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

Российская Федерация

89,91

82,59

89,39

107,06

108,07

127,55

139,19

Промышленность

86,34

78,52

84,37

101,87

101,37

118,97

129,88

Черная металлургия

35,54

32,02

32,87

34,29

30,42

31,94

39,30

Цветная металлургия

15,43

19,26

21,32

20,43

27,25

34,38

33,37

Химическая и нефтехимическая

промышленность

5,62

7,37

8,50

8,06

10,98

13,45

14,21

Угольная промышленность

0,06

0,14

0,15

11,44

7,81

8,68

11,45

Промышленность строительных

материалов

5,00

4,70

6,65

6,53

7,54

8,82

9,76

Электроэнергетика

7,66

7,75

8,12

8,71

8,27

8,02

7,74

Нефтедобывающая промышленность

0,71

0,73

0,76

4,60

2,42

5,86

4,00

Машиностроение и металлообработка

4,76

2,37

2,21

3,29

2,73

3,09

3,91

Деревообработка и целлюлозно-бумажная промышленность

1,22

1,21

0,92

1,17

1,13

1,23

2,23

Пищевая промышленность

1,16

0,98

0,59

0,60

0,92

1,54

1,60

Нефтеперерабатывающая

промышленность

0,78

0,90

1,03

1,01

1,18

1,07

1,05

Газовая промышленность

0,02

0,08

0,06

0,03

0,06

0,13

0,16

Легкая промышленность

0,12

0,06

0,07

0,06

0,10

0,08

0,09



2.2Опасные (токсичные) отходы



Опасные (токсичные) отходы - отходы, способные вызывать отравления или иное поражение живых существ. Это прежде всего неиспользованные ядохимикаты сельскохозяйственного назначения, промышленные канцерогены и мутагены. В США даже среди ТБО около 40% относят к особо опасным, в Венгрии — 34%; во Франции — 6 %, Великобритании — 3 %, а в Италии и Японии всего лишь —0,3 %. В России, по некоторым данным, таким образом выделяют из ТБО 10 % особо опасных.

Опасные свойства отходов

  1. Токсичность – способность вызывать серьезные затяжные или хронические заболевания людей, включая раковые заболевания, при попадании внутрь организма через органы дыхания, пищеварения или через кожу

  2. Пожароопасность – способность жидких отходов выделять огнеопасные пары при температуре не выше 60 єС в закрытом сосуде или не выше 65,5 єС в открытом сосуде, способность твердых отходов, кроме классифицированных как взрывоопасные, легко загораться либо вызывать или усиливать поджар или трении, способность отходов самопроизвольно нагреваться при нормальных условиях или нагреваться при соприкосновении с воздухом, а затем самовозгораться, способность отходов самовозгораться при взаимодействии с водой или выделять легковоспламеняющиеся газы в опасных количествах.

  3. Взрывоопасность – способность твердых или жидких отходов (либо смеси отходов) к химической реакции с выделением газов такой температуры и давления и с такой скоростью, что вызывает повреждение окружающих предметов

  4. Высокая реакционная способность – содержание органических веществ (органических пероксидов), которые имеют двухвалентную структуру -О-О- и могут рассматриваться в качестве производных перекиси водорода, в котором один или оба атома водорода замещены органическими радикалами.

  5. Содержание возбудителей инфекционных заболеваний – наличие живых организмов или их токсинов, способных вызывать заболевания людей и животных.

Основная часть опасных отходов складируется или захоранивается, в том числе и затапливается в море. Обезвреживанию с предварительной обработкой, сжиганию и вторичной переработке подвергается наибольшая часть опасных отходов. Например, в Нидерландах примерно 300 тыс. т опасных отходов ежегодно подвергается физико-химической обработке, около 200 тыс. т сжигается, более 250 тыс. т захоранивается и около 700 тыс. т затапливается в море.

На территории России к концу 90-х годов накоплено в хранилищах, на складах, могильниках, полигонах, свалках 1405 млн. т токсичных отходов. В 1995 г. образовалось 89,9 млн. т отходов, в том числе 1-го класса опасности — 0,16 млн. т, 2-го — 2,2 млн. т, 3-го — 8,7 млн. т, 4-го — 78,8 млн. т. Из них использовано в собственном производстве 34 млн. т и полностью обезврежено 65 млн. т. Кроме того, 12,2 млн. т передано на другие предприятия для использования. (3)

Опасные отходы в зависимости от их воздействия на окружающую среду и здоровье человека подразделяются на классы в соответствии с критериями. Юридические лица и индивидуальные предприниматели обязаны подтвердить отнесение отходов к конкретному классу опасности в установленном порядке.

Класс токсичности отходов определяют согласно Классификационному каталогу отходов. Наибольшую угрозу для человека и всей биоты представляют опасные отходы, содержащие химические вещества I и II класса токсичности. В первую очередь — это отходы, в составе которых присутствуют радиоактивные изотопы, диоксины, пестициды, бенз(а)пирен и некоторые другие вещества.

На опасные отходы составляется паспорт на основании данных о составе и свойствах опасных отходов, оценки их опасности в порядке, установленном постановлением Правительства от 26.10.2000 г. № 818 «О порядке ведения государственного кадастра отходов и паспортизации опасных отходов». Форма паспорта опасного отхода утверждена приказом МПР от 02.12.2002 № 785 «Об утверждении паспорта опасного отхода». Деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, размещению опасных отходов подлежит лицензированию согласно Федерального Закона от 08.08.2001 г. № 128-ФЗ.

2.3Радиоактивные отходы (РАО)



Радиоактивные отходы (РАО) — твердые, жидкие или газообразные продукты ядерной энергетики, военных производств, других отраслей промышленности и систем здравоохранения, содержащие радиоактивные изотопы в концентрации, превышающей утвержденные нормы.

Радиоактивные элементы, например, стронций-90, передвигаясь по пищевым (трофическим) цепям, вызывают стойкие нарушения жизненных функций, вплоть до гибели клеток и всего организма. Некоторые из радионуклидов могут сохранять смертоносную токсичность в течение 10—100 млн. лет. По удельной активности их подразделяют на низкоактивные (менее 0,1 Ku/м3), среднеактивные (0,1—100 Ku/м3) и высокоактивные (свыше 1000 Ku/м3). Во многих странах, особенно в тех из них, на территориях которых имеются атомные электростанции (АЭС) и заводы по переработке ядерного топлива, в настоящее время накопились огромные количества РАО. Только на территории России суммарная активность незахороненных отходов составляет 1,5 млрд. Ku, что равняется 30 Чернобылям. В Великобритании отходы атомной промышленности к 2000 г. будут составлять: высокой активности — 5 тыс. м3, средней активности — 80 тыс. м3, низкой активности — 500 тыс. м3.

Подавляющее большинство радиоактивных отходов, хранящихся на АЭС, — это низко- и среднеактивные отходы. Жидкие РАО в виде концентрата хранятся в специальных емкостях, твердые — в спецхранилищах. В нашей стране, по данным на 1995 г., уровень заполнения емкостей и складов для РАО на АЭС составил более 60% и при нынешних темпах все емкости могут быть заполнены уже через 4-5 лет.

На ряде предприятий Минатома (ПО «Маяк», «Сибирский химический комбинат» и др.) жидкие низко- и среднеактивные РАО хранятся в открытых водоемах, что может привести к радиоактивному заражению обширных территорий в случае внезапных стихийных бедствий (землетрясений, наводнений и др.), а также проникновения радиоактивных веществ в подземные воды. Огромное количество небольших захоронений радиоактивных отходов (иногда забытых) рассеяно по всему миру. Так, только в США их выявлено несколько десятков тысяч, из которых многие являются активными источниками радиоактивного излучения. Очевидно, что проблема радиоактивных отходов со временем будет еще более острой и актуальной. По прогнозам МАГАТЭ к 2000 г. из-за превышения срока работы (более 30 лет) будут демонтированы (ликвидированы) 65 ядерных реакторов АЭС и 260 других ядерных устройств. При их демонтаже потребуется обезвредить огромное количество низкоактивных отходов и обеспечить захоронение более 100 тыс. т высокоактивных (Природа и ресурсы, 1990). Актуальны и проблемы, связанные со списанием кораблей ВМФ с ядерными силовыми установками. Накопление радиоактивных отходов на российских флотах неуклонно повышается, особенно после запрещения в 1993 г. сброса РАО в море.

2.4Диоксиносодержащие отходы



Диоксинсодержащие отходы образуются при сжигании промышленного и городского мусора, бензина со свинцовыми присадками и как побочные продукты в химической, целлюлозно-бумажной и электротехнической промышленности. Установлено, что диоксины образуются также при обезвреживании воды хлорированием, в местах хлорного производства, в особенности при производстве пестицидов. Диоксины — синтетические органические вещества из класса хлоруглеводородов. Диоксины 2, 3, 7, 8, — ТХДД и диоксиноподобные соединения (более 200) — самые токсичные из полученных человеком веществ. Они обладают мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием; подавляют иммунную систему («диоксиновый СПИД») и в случае получения человеком через продукты питания или в виде аэрозолей достаточно высоких доз вызывают «синдром изнурения» — постепенное истощение и смерть без явно выраженных патологических симптомов. Биологическое действие диоксинов проявляется уже з исключительно низких дозах. Впервые в мире диоксиновая проблема возникла в США в 30—40 гг. В России производство этих веществ началось вблизи г. Куйбышева и в г. Уфе в 70-е гг., где выпускался гербицид и другие диоксинсодержащие консерванты древесины. Первое крупномасштабное диоксиновое загрязнение окружающей среды зарегистрировано в 1991 г. в районе г. Уфы. Содержание диоксинов в водах р. Уфа более чем в 50 тыс. раз превысило их предельно допустимые концентрации (Голубчиков, 1994). Причина загрязнения воды — поступление фильтрата из уфимской городской свалки промышленных и бытовых отходов, где по оценочным данным было законсервировано более 40 кг диоксинов. Как следствие, содержание диоксинов в крови, жировой ткани и грудном молоке многих жителей Уфы и Стерлитамака увеличилось в четыре—десять раз по сравнению с допустимым уровнем.

2.5 Твердые бытовые отходы (ТБО)



Твердые бытовые отходы (ТБО) – совокупность твердых веществ (пластмасса, бумага, стекло, кожа и т.д.) и пищевых отбросов, образующихся в бытовых условиях. Человечество на сегодняшний день придумало множество видов деятельности по обращению с твердыми бытовыми отходами: хранение, транспортирование, утилизация, складирование и даже добывание из обыкновенного мусора энергии. Твердые бытовые отходы я бы хотела рассмотреть подробнее в следующей главе.

Таблица 2.Состав ТБО в некоторых городах

Составляющий компонент ТБО

Москва

Харьков

Владимир

Гниющие пищевые отходы (овощные очистки, остатки

пищи)

36,8

47

44

Целлюлозное волокно (бумага, картон)

36,4

29,3

22

Стекло

5,6

-

9

Металлы

3,4

1,8

8

Кожа, текстиль

1,6

2,1

5

Древесина

2

2

1

Шлаки, пыль

0,9

-

1

Пластические массы (упаковочные материал)

0,7

-

5

Прочие ТБО

7,1

4,7

5


В таблице 2 приведен состав ТБО двух городов России, а также Харькова (Украина). Однако с начала 90-х годов прошлого века, среди ТБО все большее место занимают пластмассы и синтетические материалы, а также упаковка. В структуре развитых стран выделяются макулатура и органические отходы (около 20 % в среднем, увеличиваясь до 60 % в южных странах). К 2000 г. в наибольшей степени увеличился объем пластмассовых отходов. Так, если в 1970 г. в США объем пластмассовых отходов составлял 3 млн. т., в 1986 г. – 10,3 млн. т., то в 2000 г. уже свыше 15 млн. т. Аналогичная тенденция наблюдается в России. Количество бытовых отходов в расчете на одного человека увеличивается примерно на 1-4 %, а по массе на 0,2-0,4 % в год и в настоящее время составляет (кг/год): в благоустроенных зданиях – 210-225, в неблагоустроенных зданиях – 360-450.

3Утилизация ТБО


В мировой практике наибольшее распространение получили следующие инженерно-технические методы обращения с ТБО:

1) сжигание на мусоросжигательных заводах;

2) предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных веществ из отходов;

3) компостирование с получением азотного удобрения или биотоплива;

4) ферментация (получение биогаза);

5) пиролиз ТБО – высокотемпературный (около 1700єС) нагрев без доступа воздуха;

6) строительство полигонов для длительного захоронения отходов (с возможностью их частичной переработки).

3.1Сжигание ТБО – диоксиновая опасность



Сжигание твердых отходов в кострах или примитивных печах нельзя считать целесообразным ни с экономической, ни, тем более, с экологической точек зрения. При этом не только загрязняется воздушная среда, но и не используется образующаяся тепловая энергия. Ряд специалистов считает, что оно может быть оправдано только в том случае, если сочетаются утилизация тепловой энергии и очистка отходящих газов. Такой процесс происходит на мусоросжигательных заводах (МСЗ), которые имеют паровые или водогрейные котлы со специальными топками. Температура в топке должна быть не менее 1000 °С, чтобы сгорели все дурно пахнущие примеси.

Выбор сжигания или компостирования для обезвреживания твердых отходов зависит от местных условий. В интересах сельского хозяйства, очевидно, компостировать отходы целесообразнее в Нечерноземных районах. Что касается мусоросжигания, оно как способ использования ТБО должно рассматриваться как пройденный этап. Например, в европейских странах за последние 10 лет не введен ни один мусоросжигательный завод; сжигают лишь то, что остается после сортировки и утилизации. Это, в частности, объясняется тем, что при сжигании мусора с самым разнообразным сочетанием компонентов образуется огромное количество вредных веществ, таких как диоксины, фосген, синильная кислота и другие, а также золы и шлаки неизвестного состава и с непредсказуемыми свойствами. Например, при сжигании 1 т городского мусора в среднем образуется около 25—34 кг летучей золы.

Диоксины — общепринятое название группы органических веществ, которые относятся к классу полихлорированных полициклических соединений (ПХ ПС). Под этим названием объединено более 200 веществ.

Диоксины признаны наиболее опасными веществами — супертоксикантами. Борьба с ними объявлена мировым сообществом специальным документом — Стокгольмской конвенцией, открытой для подписания 23 мая 2001 г. Через год Россия присоединилась к указанной Конвенции.

3.2 Сортировка, утилизация и реутилизация ТБО городов



В большинстве стран мира, прежде всего развитых, для утилизации существует унифицированная система, которая позволяет депонировать или переработать каждый компонент. Указанная система в общем виде состоит из трех взаимодополняющих и связанных между собой блоков:

1) рециклинг или повторное использование;

2) собственно утилизация, направленная, прежде всего, на сокращение объемов ТБО;

3) депонирование или складирование. Соотношение между собой блоков этой системы определяется спецификой страны (площадь, уровень развития техники и технологии, отношение населения к проблеме) и самой структурой отходов. Так, наиболее экологически обоснована эта система у относительно маленькой и технологически развитой Японии, где наибольшее количество твердых отходов направляется в повторное производство. Напротив, в такой крупной стране, как США, 80 % отходов складируется. То же самое относится и к России, где около 140 млн м3 ТБО/год складируется на площади около 100 км2 пригородных земель под полигонами.

Рециклинг (рециклизация). Это повторное использование какого-то ресурса после его обработки, делающей его пригодным для такого использования. Процесс использования вторичного сырья превращен в большинстве стран в особого рода производственную деятельность, сектор бизнеса.

Главное в процессе рециклинга — селективный (избирательный) сбор, сортировка отходов и подразделение на категории. При разделении отходов по категориям выделяют:

- отходы, которые могут быть использованы для производства аналогичной продукции (стекло, бумага, металлы, пластмассы);

- отходы, содержащие опасные или особо ценные компоненты (аккумуляторы, батарейки, некоторые виды пластмасс)

Сепарация (разделение) определяет в большой степени успешность рециклинга. Например, на мусороперерабатывающих заводах черные металлы выделяются методом магнитной сепарации, цветные металлы — с помощью переменного магнитного поля или методом дробления с последующей пневмовибросепарацией.

Внедрение предварительной сортировки позволяет вдвое сократить количество ТБО, направляемых на сжигание или захоронение. Так, в США извлекается и повторно используется 60 % металлов, 50 % макулатуры, 40 % стекла, содержащихся в ТБО. Во Франции в 2005 г. из макулатуры ТБО произведено до 56 % бумаги.

Рециклизация становится все более выгодной в развитых странах, а потенциальная прибыль данной отрасли привлекает к ней все новые и новые фирмы. Более того, во многих западных странах фирмы борются за доступ к рынку отходов, к бизнесу очистки. А государство постоянно поддерживает режим наибольшего благоприятствования, стимулирующий рециклизацию.

Мусороперерабатывающие заводы: отходы в доходы. Расчеты показывают: вывозить содержимое мусорных контейнеров на свалку (полигон) нецелесообразно ни в экологическом, ни в экономическом отношениях. С каждым годом растет ценность ТБО как комплексного сырья. Это становится понятным, если учесть, что в его составе содержится около 20—40 % макулатуры, 2—3 % черных и цветных металлов, 25-40 % пищевых отходов, 1-5 % пластмасс, 4-6 % стекла, 4—6 % текстиля и др. С другой стороны, на фоне повышения стоимости городских земель, расширения строительства загородных домов, поселков, дач и т. п. существующие свалки (полигоны) стремительно заполняются или уже переполнены. Так, существующие полигоны в Подмосковье заполнены более чем на 90 %.

В этих условиях предпочтительна организация двухступенчатой системы сбора и переработки, при которой отходы везут не на свалку, а на расположенные в черте города мусороперерабатывающие заводы (МПЗ). Там отходы сортируют, измельчают, уплотняют, прессуют, извлекают из них полезные материалы, а остатки направляют на свалки.

Вторичная переработка (реутилизация). Имеется много способов вторичной переработки различных типов мусора, причем постоянно предлагаются новые. К настоящему времени наиболее широко применяемые технологии таковы:

- извлеченную бумагу снова измельчают до состояния пульпы, из которой далее изготовляют различную бумажную продукцию; ее можно также перемалывать и продавать как целлюлозную изоляцию, измельчать и компостировать;

- стекло дробят, плавят и делают из него новую тару, дробят и используют вместо гравия или песка при производстве бетона и асфальта;

- пластмассу переплавляют и изготавливают из нее «синтетическую древесину», устойчивую к биодеградации и могущую использоваться как материал для различных ограждений, перил, столбов, настилов и других сооружений, эксплуатирующихся под открытым небом;

- металлы плавят и перерабатывают в различные детали; получение алюминия из лома позволяет экономить до 90 % электроэнергии, необходимой для его выплавления из руды;

- старые покрышки переплавляют с последующим изготовлением новых резиновых изделий;

- текстиль измельчают и используют для придания прочности макулатурной бумажной продукции;

- пищевые отходы и садовый мусор компостируют с получением органического удобрения.

3.3 Компостирование твердых бытовых отходов



На многих МПЗ осуществляется промышленная переработка ТБО в органическое удобрение — компост. Его получают в результате разложения растительных и животных остатков микроорганизмами. Для этой цели используют навоз, навозную жижу и помет птиц в смеси с различными видами торфов, городской мусор, опавшие листья деревьев, солому и другое. При компостировании в органической массе повышается содержание питательных веществ (азота, фосфора) в усвояемой растениями форме, обезвреживается патогенная микрофлора, уменьшается количество целлюлозы и пектиновых веществ; удобрения становятся сыпучими, что облегчает их внесение в почву. Разные по составу и способу приготовления компосты применяют под многие культуры, выращиваемые на различных почвах. Компосты часто используют вместо остродефицитных органических удобрений (навоз, торф).

3.4 Складирование (депонирование) отходов



Складирование (депонирование) — это наиболее распространенный способ обращения с твердыми бытовыми отходами городов в большинстве стран. Складирование осуществляется на специально отведенные полигоны, которые после использования просто засыпают слоем земли. При этом все отравляющие вещества попадают в землю и соединенные с ней водные потоки.

4Современное устройство ТБО

4.1Материалы для строительства полигона ТБО


Современные материалы для строительства полигонов ТБО – это геосинтетические материалы. По материалам немецкой компании Naue приведем данные об этих материалах.
Геосинтетическими материалами называются материалы, в которых как минимум одна из составных частей изготовлена из синтетических или натуральных полимеров в виде плоских форм, ленточных или трехмерных структур, которые используются в геотехнике или применяются в других областях строительства в контакте с грунтом и/или другими строительными материалами.
Геосинтетические материалы подразделяются на водопроницаемые и водонепроницаемые. Классификация геосинтетических материалов приведена на следующей схеме:


Как следует из схемы, понятие геосинтетические материалы объединяет четыре группы материалов. Это геотекстили, геотекстильподобные материалы, геосинтетические глиноматы и геомембраны.
Геотекстили - это плоские водопроницаемые полимерные (синтетические или натуральные) текстильные материалы, нетканые, тканые или вязанные, применяемые в геотехнике или других областях строительства в контакте с грунтом и/или другими строительными материалами.
Нетканый геотекстиль - это водопроницаемый материал, изготовленный из натуральных или искусственных полимеров путем механического или термического адгезивного закрепления волокон, нитей или филаментов. Нетканые геотекстили являются самыми распространенными в своей группе. Наибольшую известность в отечественной строительной практике получил геосинтетический нетканый материал марки "Дорнит". Нетканые геотекстили обладают невысокой прочностью и большой растяжимостью. Удлинение при разрыве этих материалов доходит до 70%. В силу этого нетканые геотекстили применяются как разделительные слои, препятствующие перемешиванию грунтов, а также как фильтры в конструкциях дренажей. Нетканые геотекстили используют и в качестве защиты гидроизоляционных элементов от механических повре-ждений. Так, нетканые геотекстили используются для защиты геомембран при устройстве противофильтрационных экранов при строительстве полигонов для захоронения отходов.
Вязаный геотекстиль - это геотекстиль в котором волокна, нити, филаменты или другие элементы скреплены путем провязывания.
Тканый геотекстиль (геоткань) - это геотекстиль, изготовленный в результате прямоугольного переплетения двух или большего количества нитей. Геоткани обладают высокой прочностью, малой деформируемостью и водопроницаемостью. Прочность на растяжение этих геотекстилей может достигать сотен килоньютонов на 1 метр ширины, при этом удлинение при разрыве составляет не более 12-18 %. Поэтому эти геотекстили используются в качестве армирующих элементов для повышения прочности и несущей способность грунтовых сооружений и оснований. Геоткани так же применяются при устройстве защитных экранов полигонов для захоронения отходов, усиления оснований, сложенных техногенными грунтами.
Другую группу геосинтетических материалов образуют так называемые геотекстильподобные материалы. Геотекстильподобные материалы - это плоские или трехмерные, водопроницаемые полимерные (синтетические или натуральные) материалы, которые не классифицируются как геотекстили. К ним относятся геосетки, георешетки, геоматы.
Геосетками называются регулярные плоские структуры виде прямоугольной сетки, в которой образующие сетку элементы (высокопрочные нити или пучки нитей) скреплены узлами, переплетены или спрессованы. При этом открытые ячейки сетки существенно больше составляющих ее элементов.
Георешетками называются регулярные прямоугольные структуры, изготовленные из полимерных (натуральных или синтетических) элементов, полученных прессованием, литьем под давлением или другими способами, которые переплетены или соединены между собой. При этом размер открытых ячеек георешетки существенно больше составляющих ее элементов.
Геосетки и георешетки, как и геоткани, характеризуются высокой прочностью и малой деформируемостью. Это определяет их область использования в качестве армирующих элементов грунтовых сооружений и оснований. Геосетки и георешетки применяются так же в случаях обеспечения местной устойчивости откосов.
Геоматами называются трехмерные водопроницаемые структуры из полимерных материалов и/или других синтетических или природных элементов, соединенных между собой термическим, механическим или другим способом, которые используются для закрепления грунтовых частей, корней трав или небольших растений, а так же применяются в геотехнике или других областях строительства. Геоматы изготавливаются в виде регулярных или хаотичных волоконных трехмерных структур, либо в виде сотовых, либо других конструкций из полос геотекстиля или пластмасс. Геоматы применяются для создания устойчивого растительного покрова на берегах рек, прудов, склонов и откосов с целью предотвращения эрозионных процессов поверхности. Геоматы в виде пространственных сотовых структур используются в сочетании с геотекстилями для усиления оснований и повышения несущей способности.
Геоячейки это трехмерные водопроницаемые сотовые или решетчатые структуры, изготовленные из полос геотекстилей или геомембран, используемые, например, для закрепления частей грунта, корней растений или небольших растений в геотехнике и других видах строительства.
Геосинтетические глиноматы и геомембраны относятся к водонепроницаемым материалам и применяются как изоляционные материалы.
Геосинтетические глиноматы - это материалы заводского изготовления, состоящие из природных глин (например, бентонита), обладающих низким коэффициентом фильтрации, и геотекстиля. Поэтому часто глиноматы называют бентонитовыми матами. Эти материалы применяются для создания прудов, противофильтрационных завес, часто они служат альтернативным решением глиняным экранам при строительстве полигонов для захоронения отходов.
Геомембранами называются рулонные материалы, характеризующиеся очень низкой водопроницаемостью, изготавливающиеся из синтетических полимеров или битумов. Геомембраны применяются для гидроизоляции, пароизоляции и газоизоляции подземных строительных конструкций, противофильтрационных экранов, устройства прудов, отстойников, испарителей.
Развитие геосинтетических материалов привело к тому, что возникла группа геокомпозиционных материалов.
Геокомпозиционными материалами называются геосинтетические материалы, которые объединяют свойства нескольких материалов. К таким материалам могут быть отнесены дренажные маты, состоящие из дренирующего ядра, фильтра и пароизолирующей мембраны.

4.2Применение геосинтетических материалов


Геосинтетические материалы успешно применяются при строительстве различных сооружений, при этом объёмы их использования и области применения постоянно растут.
На сегодняшний день диапазон применения геосинтетических материалов в строительстве крайне широк. Так, геосинтетические материалы активно применяются в дорожном и жилищном строительстве, в строительстве туннелей, газо- и нефтепроводов, гидротехнических сооружений, накопителей и полигонов по захоронению бытовых и промышленных отходов и многих других областях строительства.
Использование в строительстве геосинтетических материалов имеет множество преимуществ.
Основной эффект от применения геосинтетических материалов связан со значительным повышением надёжности и долговечности строительных конструкций. Геосинтетические материалы сочетают в себе высокие физико-механические характеристики (высокая прочность при динамических нагрузках, эластичность) и отличные гидравлические и химические свойства. Так, например, использование геосинтетических армирующих материалов в дорожном строительстве в США и странах Европы позволило увеличить срок службы дорожного покрытия как минимум на 4-5 лет. Подобный опыт чрезвычайно актуален для нашей страны, учитывая то обстоятельство, что, по данным РосдорНИИ, средний срок службы асфальтобетонных покрытий на федеральных дорогах России составляет примерно 5 лет. Таким образом армирование дорожных покрытий геосинтетическими материалами в перспективе могло бы повысить срок их службы почти в 2 раза
Применение в строительстве геосинтетических материалов дает также значительный экономический эффект. Это достигается за счет уменьшения стоимости строительства и увеличения срока службы сооружений, снижения затрат на техническое обслуживание и ремонт объектов. Снижение стоимости строительства обусловлено тем, что новые технологии позволяют уменьшать (в дорожном строительстве - до 50%) расходы на традиционные строительные материалы: песок, щебень, гравий, а также расходы, связанные с их транспортировкой и укладкой.
Важным преимуществом геосинтетических материалов является их экологичность. Геосинтетики чрезвычайно стойки к воздействию агрессивных химикатов (кислоты, щелочи), органических субстанций (грибок, плесень, микроорганизмы), экстремальным климатическим условиям (мороз, жара, высокая влажность), а также ультрафиолетовому излучению. При этом геосинтетические материалы не образуют никаких побочных продуктов, т.е. являются абсолютно экологически чистыми материалами.

4.3Обустройство полигонов для захоронения отходов


Промышленные и бытовые отходы размещают на специальных полигонах, представляющих собой многослойную конструкцию в виде котлована площадью до 500 тыс. м2 и объемом до 30 млн. м3, из которых недопустима утечка вредных веществ и заражение ими грунтовых вод. В конструкции гидроизолирующих экранов применяют геомембраны, которые представляют собой специальные полимерные пленочные экраны (Carbofol). В состав нижнего защитного экрана входит также дренажный слой из геосинтетических материалов для сбора ядовитого фильтрата (Secutex). По мере заполнения хранилища отходами над ним устраивают верхний защитный экран, состоящий из слоя для газового дренажа (Secudran), гидроизолирующего слоя (Carbofol, Bentofix), верхнего дренирующего слоя (Secudran), также изготавливаемых из геосинтетиков. Поверхность заполненного хранилища покрывают геосинтетическими матами и озеленяют (Secumat).

Благодаря своим уникальным свойствам геосинтетические материалы (геотекстиль и геомембраны) идеально подходят для строительства отстойников, свалок и накопителей для различных отходов.

Геомембрана (Carbofol) - это высокотехнологичное полимерное покрытие, сочетающее в себе высокие антикоррозийные и гидроизоляционные свойства, гибкость, безусадочность, трещиностойкость, а также высокие механические характеристики в сочетании с инертностью к кислотам и щелочам. На свойства материала не оказывает влияния колебания температур и ультрафиолетовое облучение, так как мембраны не содержат добавок или наполнителей, которые могут способствовать процессу старения и снижению его физико-механических характеристик.

В результате применения геосинтетических материалов при строительстве мусорохранилищ получается герметично закрытый «полимерный мешок», который надолго предотвратит выбросы вредных газов в атмосферу и проникновение ядовитых веществ в почву. А верхняя почвенная отсыпка сделает его незаметным на фоне любого ландшафта.

Геомембраны подходят и для строительства накопителей жидких отходов. Они полностью герметизируют накопители жидких отходов от заражения почвы и грунтовых вод. Полимерные мембраны обладают достаточной прочностью и эластичностью, превосходно противодействуют температурным воздействиям и ультрафиолетовому облучению, что позволяет сформировать искусственную емкость практически любой площади и конфигурации.

5ТБО – новая отрасль Омской индустрии


Группа предприятий «Чистый город» направила в Департамент городской экономической политики Администрации г. Омска производственную программу. Если она будет одобрена мэрией, то мусоросортировочный завод на Ленинской свалке начнёт работу в феврале 2010 года. Он позволит в 10 раз (!) сократить количество захороненных  на полигоне отходов. Отметим, что в Омске ежегодно образуется до 1 миллиона 700 тысяч кубометров мусора. Это самый высокий показатель среди сибирских городов.

В общественном сознании весьма распространено мнение: бытовой мусор по сравнению с выбросами предприятий, транспорта практически не опасен для окружающей среды. Однако, по мнению большинства экспертов, именно на твёрдые бытовые отходы (ТБО)  приходится значительная  - до 60 процентов, доля в общем объёме загрязнений. Дело в том, что контроль, к примеру, за теми же опасными производствами, достаточно эффективен, к мусору же отношение не столь трепетное.

Согласно исследованиям, проведённым по заказу Федеральной антимонопольной службы России, Омск является лидером среди всех городов Сибирского федерального округа по количеству образующегося мусора. Мы обогнали даже Новосибирск, хотя жителей там почти в полтора раза больше, чем в Омске.  У нас ежегодно образуется порядка 1 миллиона 700 тысяч кубометров мусора, из которых до 400 тысяч (примерно четвёртая часть) остаётся в городе, захламляя его территорию, или попадает на стихийно возникающие свалки. Что касается самих полигонов – Кировского и Ленинского, где утилизируется мусор, то их ни технологически, ни юридически полигонами назвать нельзя. Они, по сути, являются санкционированными свалками. По словам Виталия Путинцева, директора Группы предприятий «Чистый город», такие свалки опасны для экологии нашего города. «Я бы даже сказал, что Омск находится в состоянии перманентной экологической катастрофы. Другое дело, что она не даёт ярких вспышек и проявлений. Эффект химического воздействия твёрдых бытовых отходов до конца не знает никто, поскольку необходимо изучать морфологию мусора. Известно о негативном влиянии метана и углекислого газа. Говорить о том, какое воздействие могут оказать другие элементы, образованные в результате реакций распада, можно только после исследований конкретных свалок. Отмечу также, что такие свалки часто являются очагами природных инфекций», - прокомментировал ситуацию господин Путинцев.

Отвечая на вопрос «Что делать в сложившейся ситуации?», Виталий Путинцев предлагает рассматривать не только экологический аспект проблемы – в нашем городе уже существуют такие программы (в частности, «Ноль отходов», план мероприятий «Чистый город» на период до 2010 года). Новая консолидированная программа должна основываться на федеральном законодательстве, которое рассматривает вывоз и утилизацию твёрдых бытовых отходов как отрасль индустрии. И первым системообразующим фактором построения будущей индустрии утилизации ТБО в любом городе является мусоросортировочный завод. Это тем более важно, что запуск завода позволит начать процесс реорганизации существующих свалок в современные технологически развитые полигоны. «Мусор будет сортироваться на фракции: бумага, стекло, полимеры и так далее, а вся органика, которая в переработку дальше не идёт, прессуется и в виде брекетов отправляется на полигон. Таким образом, мы сокращаем количество захороненных на полигоне отходов в 10 раз!», - подчеркнул господин Путинцев. Кроме того, после сортировки получается сырьё практически с нулевой начальной стоимостью -  в себестоимость входят только затраты, связанные с трудом рабочих. Это без преувеличения уникальная почва для экономического развития целой отрасли. «Наша вторичная переработка ТБО, с точки зрения ведения бизнеса, хозяйственного подхода будет более конкурентоспособной, чем у наших соседей, так как общий объём мусора у нас больше. В этом смысле отрасль сортировки и вторичной переработки для Омска особенно перспективна. Это, если хотите,  наша маленькая нефтяная скважина», - заметил Виталий Путинцев.

О строительстве мусоросортировочного завода на Ленинской свалке в «Чистом городе» заявили несколько лет назад. Отвечая на вопрос: «Почему строительство затянулось?», господин Путинцев в качестве первой причины называет нехватку собственных средств. На данный момент завод на 50 процентов построен: возведены заводские корпуса, закуплено высокотехнологичное оборудование. Но для завершения строительства компании необходимо порядка 70 миллионов рублей, такую же сумму «Чистый город» уже инвестировал в проект.  Вторая причина -  несогласованность всех заинтересованных организаций: Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по Омской области,  Управления Роспотребнадзора по Омской области, Природоохранной прокуратуры, департаментов городского хозяйства и имущественных отношений Администрации города Омска, Министерства промышленной политики, транспорта и связи Омской области. «Возникала она из-за того, что не было понимания вывоза и утилизации бытовых отходов как отрасли: каждая из вышеперечисленных структур работала в рамках своего узкого направления. Сегодня это понимание есть, и поэтому, в частности, муниципалитет идёт нам навстречу», - подчеркнул Виталий Путинцев.  Группа предприятий «Чистый город» направила в Департамент городской экономической политики производственную программу. Такие программы принимаются в рамках действующего федерального законодательства и включают действия компании, работающей с бытовыми отходами.  Если производственная программа «Чистого города» будет одобрена муниципалитетом, то к февралю 2010 года компания будет готова  ввести завод в эксплуатацию. Это повлечёт за собой перевод несанкционированных свалок в реально действующие полигоны, изменит саму систему санитарной очистки города. К примеру, «Чистый город» планирует к следующему году установить более ста герметичных контейнерных площадок для сбора мусора по европейским стандартам, и начать решать «вековую» проблему Омска– вывоз мусора из частного сектора. В дальнейшем речь может идти о строительстве в нашем регионе производственных мощностей по переработке отдельных  видов вторсырья.

«Самое важное, что я хотел бы подчеркнуть: мы должны использовать региональные ресурсы. Именно в этом заключается смысл «Стратегии социально-экономического развития Омской области до 2020 года». Поэтому большой объём ТБО, образующихся в Омске, можно и нужно превратить из нашей проблемы в наше достижение», - заметил Виталий Путинцев.

Литература


3.1. Безопасность жизнедеятельности / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козъяков и др.- М.: Высш. Школа, 1999.- 448 с.

3.2. Инженерная экология и экологический менеджмент / Под ред. Н.И. Иванова, И.М. Фадина. – М.: Логос, 2003. – 527 с.

3.3. Штриплинг Л.О., Белькова С.В., Стишенко Л.Г. Общая экология: Учебн. пособие. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 100 с.

3.4. Штриплинг Л.О., Белькова С.В., Стишенко Л.Г. Общая экология: Учебн. пособие. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 100 с.

3.5. Экология и жизнь. Науч.-образов. журн. М.: Изд-во АНО «Журнал «Экология и жизнь»,

3.6. Экология 21 век. М.: Науч. журн. М.: изд-во ЗАО «Издательство Радиотехника»,

3.7. Экология и промышленность. Ежемес. обществ. научн.-техн. журн. М.: Изд-во «Калвис»

3.8. Экологические системы и приборы. Ежемес. научн.-техн. журн. М.: Изд-во «Научтехлитиздат»

3.9. Экологический вестник России. Информ.-справ. бюллетень. М.: Ассоциация «Росэкопресс»



Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации