Утилизация твердых бытовых отходов
Александр КононенкоУтилизация твердых бытовых отходов
Введение
Понятие "твердые бытовые отходы" возникло с развитием городской жизни и увеличением объёмов потребляемых товаров. В начале XIX века, с ростом населения и урбанизацией, в городах стали актуальными проблемы утилизации отходов. В то время бытовые отходы в основном состояли из органических материалов, таких как пищевые остатки, ткани и древесина, которые разлагались самостоятельно.
С развитием промышленности и массовым производством товаров в конце XIX - начале XX века бытовые отходы стали включать всё больше материалов, которые не могли быть легко утилизированы или разложены в природе. В этот период появилось понятие "мусор", обозначающее отходы, которые не имеют ценности и подлежат выбросу.
Со временем, по мере роста городов и увеличения потребления, количество мусора стало расти. В 1960-1970-х годах в развитых странах стало ясно, что простое выбрасывание отходов на свалку или в природу приводит к серьезным экологическим проблемам. В ответ на это возникли концепции управления отходами, в том числе и понятие "твердые бытовые отходы".
Таким образом, понятие "твердые бытовые отходы" возникло как часть стратегии управления отходами, направленной на минимизацию негативного воздействия человеческой деятельности на окружающую среду. Это понятие включает в себя различные виды отходов, требующие специальных методов утилизации и переработки, чтобы уменьшить их вредное влияние на экосистемы.
Современное общество сталкивается с растущей проблемой обработки и утилизации твёрдых бытовых отходов (ТБО), которые представляют собой разнообразную и сложную смесь материалов. Понимание состава и характеристик этих отходов играет важную роль в разработке эффективных методов их управления и переработки. Морфологический и химический анализ ТБО является ключевым шагом в определении оптимальных стратегий обработки и утилизации данного вида отходов.
Твёрдые бытовые отходы включают следующие компоненты:
- Органические отходы: пищевые остатки, древесина и другие материалы природного происхождения;
- Синтетические материалы: бумага, пластик, текстиль, кожа, резина и другие;
- Металлические материалы;
- Стекло;
- Прочие отходы.
Эти компоненты требуют разнообразных методов обработки и переработки, чтобы обеспечить эффективное управление и обращение с ними.
Состав и содержание этих компонентов в ТБО варьируются в зависимости от множества факторов, таких как экономическое развитие страны, уровень жизни населения, культура потребления и менталитет населения, а также климатические условия. Например, сезонные изменения и погодные условия могут влиять на количество органических отходов, тогда как внедрение новых технологий может изменить состав отходов, увеличивая долю таких материалов, как бумага и пластик.
Благодаря эволюции технологий и изменениям в потреблении, состав твёрдых бытовых отходов постепенно меняется. Например, с переходом на централизованное теплоснабжение такие традиционные компоненты, как уголь и шлак, становятся редкими в составе ТБО.
В настоящее время увеличение объёмов потребления приводит к росту мусорных отложений на полигонах. Выбор методов утилизации зависит от характеристик и обработки сырья. Чем раньше внедряются дополнительные элементы обработки мусора, тем выше становится эффективность переработки твёрдых бытовых отходов. Например, маркировка на товарах помогает правильно утилизировать остатки после использования, а внедрение систем раздельного сбора мусора способствует надлежащей обработке. При утилизации твёрдых отходов важно выбирать наиболее подходящий способ, включая переработку, сжигание или использование для получения энергии. Основные методы включают:
· Захоронение;
· Брикетирование;
· Компостирование;
· Различные виды переработки (химическая, механическая, термическая).
Захоронение на полигонах:
Мусорный полигон и свалка — это два термина, которые часто используются для обозначения мест, где складируются отходы. Их определения и различия представлены ниже:
Мусорный полигон:
· Мусорный полигон — это специально оборудованная территория для сбора, сортировки и утилизации твердых бытовых отходов. Обычно полигоны строятся на удалении от населенных пунктов из-за неприятного запаха и потенциальной опасности для здоровья. На мусорных полигонах обычно применяются методы компостирования, сжигания или химической обработки для уменьшения объема и вредности отходов.
Свалка:
· Свалка — это неорганизованное скопление отходов на открытой местности, часто без какой-либо обработки или сортировки. Отличительной чертой свалок является их непосредственное воздействие на окружающую среду — они часто приводят к загрязнению почвы, воды и воздуха. Свалки могут стать источником неприятного запаха, привлекать вредителей и создавать условия для возникновения пожаров.
В зависимости от уровня организации и обработки отходов, мусорные полигоны могут быть более структурированными и контролируемыми, чем свалки. Тем не менее, оба эти термина употребляются для обозначения мест, где сосредоточены отходы, и оба представляют определенные проблемы для окружающей среды и здоровья человека.
Захоронение отходов на полигонах считается наименее предпочтительным методом обращения с твёрдыми бытовыми отходами. Это объясняется большой площадью, которую занимает полигон, а также неоднородным составом отходов. Даже при применении правильной технологии захоронения существует высокая вероятность образования свалочного газа, который образуется в результате взаимодействия отходов различного состояния, например, гнилых и свежих, жидких и твердых.
Брикетирование мусора:
В некоторых отраслях промышленности возникают производственные отходы, которые нельзя подвергнуть переработке для получения вторичного сырья. Например, в сфере деревообработки возникают опилки, стружка и пыль. Эти остатки не пригодны для переработки, однако их можно использовать в качестве топлива. Для этого отходы сжимаются и превращаются в брикеты, что обеспечивает удобное хранение и транспортировку.
· Биомассовые брикеты, также известные как био-брикеты или топливные брикеты, представляют собой топливные блоки, изготовленные из биологически разлагаемых материалов. Они создаются путем сжатия различных материалов, таких как древесные отходы, солома, органические отходы сельского хозяйства и другие подобные материалы. Биомассовые брикеты широко используются в основном для обогрева и генерации энергии.
· Пластиковые брикеты, также известные как полимерные брикеты, представляют собой блоки, изготовленные из переработанных пластиковых отходов. Эти брикеты могут использоваться в промышленности как источник энергии или как вторичное сырье для производства различных пластиковых изделий.
· Угольные брикеты - это топливные блоки, которые производятся из угольных отходов или биомассы с использованием термического прессования. Они обладают высокой тепловой эффективностью и могут использоваться для обогрева и генерации энергии. Этот вид топлива часто называют "экологически чистым углем" из-за его более высокой степени чистоты по сравнению с обычным углем. Угольные брикеты обладают рядом преимуществ, таких как более длительное горение и меньшее количество золы, что делает их привлекательным вариантом для энергетических нужд.
· Металлические брикеты - это компактные блоки, изготовленные путем прессования металлических отходов, таких как стружка или обрезки металла. Они находят применение в металлургической промышленности и являются важным источником вторичного сырья для производства металлических изделий.
Это лишь некоторые примеры мусорных брикетов, и разнообразие может быть еще больше в зависимости от региона, технологий и потребностей в переработке отходов.
Компостирование бытовых отходов:
Один из основных методов обработки органических бытовых отходов - это компостирование. Для достижения оптимальных результатов отходы должны проходить процесс ферментации при определенных условиях:
· либо в проветриваемой емкости, что соответствует аэробному процессу, где доступ кислорода обеспечивает питание массы,
· либо в закрытой емкости, что соответствует анаэробному процессу, где разложение происходит без доступа кислорода.
· Для успешного компостирования также необходимо поддерживать оптимальное соотношение между содержанием азота и углерода в компосте (в пропорции 1 к 4), контролировать уровень влажности и температуры.
Процесс компостирования может занимать от нескольких недель до года, в зависимости от условий и материалов. Результатом процесса является сухая и однородная масса, которая может быть использована в качестве удобрения. Этот метод широко используется в домашних условиях с использованием собственных органических отходов, таких как пищевые остатки, скошенная трава и листья.
Применение рециклинга:
Применение рециклинга заключается в получении вторичного сырья из определенных видов отходов, которое в своих характеристиках сопоставимо с первичным материалом. Это относится к таким материалам, как стекло, металлы и полимеры. Полученное вторичное сырье может использоваться в производстве новых товаров или как добавка к другим материалам.
Характеристики вторичного сырья, полученного из переработки металлов, зависят от их вида: благородные металлы остаются неизменными, в то время как остальные могут незначительно терять качество и использоваться в качестве добавок. Тоже самое относится и к полимерам, где качество зависит от их состава. У дерева ограничено количество переработок - обычно не более семи раз, с последующей постепенной потерей качества.
Термические методы:
Термические методы играют важную роль в обработке мусора, так как они представляют собой простые процессы, включающие загрузку печи и извлечение продуктов сгорания. Для этой цели используются различные типы печей, от базовых без фильтров до более сложных устройств, которые способны вырабатывать большее количество полезных материалов. Среди таких методов можно выделить:
· Сжигание: известное как термическая обработка или инцинерация, представляет собой процесс уничтожения твердых отходов путем их сжигания при высокой температуре в специальных установках, называемых инцинераторами. В процессе сжигания отходов происходит окисление органических и неорганических компонентов отходов, при котором они преобразуются в тепловую энергию и продукты газообразного состояния, такие как дым, пар и другие газы.
· Пиролиз: представляет собой процесс термического разложения органических материалов в отсутствии кислорода или при очень низком его содержании. Этот процесс происходит при высоких температурах, обычно от 400 до 800 градусов Цельсия, и может применяться для разложения различных материалов, включая твердые бытовые отходы, пластик, древесину и другие органические вещества.
· Плазменная обработка: передовой метод обращения с отходами, который основан на использовании плазменного разряда для разложения органических и неорганических материалов на основные составляющие, такие как газы и твердые остатки, при высоких температурах и низком давлении.
Утилизация отходов в Узбекистане.
Общая схема управления твердыми бытовыми отходами в Республике Узбекистан
В Узбекистане вопрос управления твердыми бытовыми отходами остается актуальным и требует комплексного подхода для эффективного решения. Страна сталкивается с вызовами, связанными с ростом населения, увеличением объемов потребления и изменением образа жизни граждан. Учитывая это, понимание и оптимизация процесса обращения с мусором играют важную роль в поддержании чистоты городов, сохранении окружающей среды и обеспечении здоровья граждан.
С 2017 года правительство Узбекистана активно предпринимает меры по улучшению и развитию системы обращения с отходами. Целью данных мер было обеспечение экологической безопасности, рационального использования природных ресурсов и улучшения качества жизни населения. В рамках этой программы предусматривалось строительство современных объектов по сбору, переработке и утилизации отходов, внедрение передовых технологий и методов работы, а также повышение экологической грамотности населения.
В частности, постановлением Президента Республики Узбекистан от 21 апреля 2017 года №ПП-2916 «О мерах по кардинальному совершенствованию и развитию системы обращения с отходами на 2017 — 2021 годы» предусмотрено:
· Создание 13 государственных унитарных предприятий "Тоза худуд" и 174 их филиала в районах, подчиненных Министерству экологии, охраны окружающей среды и изменения климата Республики Каракалпакстан и областным управлениям.
· Передача ГУП "Тоза худуд" с территориальных управлений благоустройства на безвозмездной основе 1 403 единицы спецтехники.
· Внедрение системы «Биллинг» для создания электронной базы абонентов и ведения учета во всех филиалах ГУП "Тоза худуд", а также установка GPS-навигаторов на 1174 единицы спецтехники для онлайн-мониторинга их перемещений.
· Передача ГУП "Тоза худуд" с территориальных управлений благоустройства на безвозмездной основе 6131 мусоросборочных пунктов и 1102 контейнера. В 2017-2018 годах было построено 322 новых типовых мусоросборочных пункта, оборудованных 2651 контейнером, построено 9 автопарков для ГУП "Тоза худуд" и начато строительство еще 18 автопарков.
· Передача ГУП "Тоза худуд" 160 полигонов. В 2017 году были проведены работы по обустройству 97 полигонов ТБО, а в 2018 году еще 100 полигонов ТБО были обустроены.
Образование отходов в 2017 году по Республике Узбекистан.
Город Ташкент является самым большим производителем отходов, более 700 тысяч тонн ежегодно. Согласно данным, приведенным в «Стратегии по обращению с твердыми бытовыми отходами в Республике Узбекистан на период 2019-2028 годов», утвержденной Постановлением Президента Республики Узбекистан 17 апреля 2019 года, 60% этой общей цифры приходится на отходы жилищно-коммунальных хозяйств. Данная стратегия предусматривает комплекс мероприятий для улучшения инфраструктуры санитарной очистки. Основными направлениями являются обеспечение полного охвата населения услугами по сбору и вывозу твердых бытовых отходов, создание эффективной и современной системы их переработки, а также сокращение объемов отходов, направляемых на захоронение на полигоны.
В рамках стратегии предусмотрено создание современных полигонов твердых бытовых отходов, соответствующих санитарным и экологическим нормам, а также меры по закрытию и рекультивации существующих полигонов. Для повышения эффективности сферы санитарной очистки предусмотрено совершенствование ценообразования и оптимизация тарифов.
Кроме того, стратегия включает в себя использование объектов твердых бытовых отходов в качестве источников альтернативной энергии, что способствует сокращению их воздействия на окружающую среду и поддерживает устойчивое развитие региона.
С 2024 по 2026 годы в Узбекистане будут введены новые меры по обращению с отходами. Указом Президента Республики Узбекистан от 04.01.2024 г. №УП-5 «О мерах по совершенствованию системы управления отходами и снижению их негативного воздействия на экологическую ситуацию» утвержден проект по осуществлению «Поэтапной организации системы сортировки твёрдых бытовых отходов». В рамках этого проекта, начиная с текущего года, в Ташкенте и других регионах страны будет внедрена система раздельного сбора бытовых отходов.
Эти меры направлены на поощрение граждан к активному участию в сортировке мусора и переработке материалов. Предполагается предоставление бесплатных пакетов для сбора отходов и возможность получения денежного вознаграждения за сдачу перерабатываемых материалов, что должно сделать процесс более удобным и привлекательным для населения.
Новая система будет внедрена на мусоросборочных площадках возле жилых многоэтажных домов в различных городах Узбекистана, таких как Ташкент, Ангрен, Андижан, Бухара, Термез и Ташкентский район. Система предусматривает разделение отходов на три категории: перерабатываемые, не перерабатываемые и пищевые.
До 1 июля 2024 года предприятия санитарной очистки обязаны предоставить жителям этих территорий бесплатные мусорные пакеты с QR-кодами трёх типов:
· прозрачные для перерабатываемых отходов;
· чёрные для не перерабатываемых отходов;
· коричневые для пищевых отходов.
Заключение:
Попытки внедрения раздельного сбора мусора в Ташкенте начались еще в 2012 году. Планировалось разделить бытовые отходы на пять категорий, включая опасные отходы, такие как ртутные лампы. Местные органы власти должны были установить урны на улицах и в общественных местах, однако проект не был полностью реализован. В апреле 2019 года Президент Узбекистана утвердил стратегию по обращению с твердыми бытовыми отходами до 2028 года, с целью охватить 100% населения услугами по вывозу ТБО и достичь уровня переработки в 60%. В 2021 году планировалось начать внедрение раздельного сбора отходов в нескольких махаллях Ташкента, а с 2023 года система должна была охватить все районы столицы.
Обращение с твердыми бытовыми отходами (ТБО) в Узбекистане представляет собой важную экологическую проблему, требующую комплексного и системного подхода со стороны государства, местных органов власти, бизнеса и общественности.
В последние годы в стране были предприняты шаги по улучшению ситуации с обращением с ТБО, включая разработку стратегии и планов действий. Однако, несмотря на эти усилия, есть проблемы в реализации этих мер, такие как недостаточное финансирование, отсутствие необходимой инфраструктуры, недостаточная осведомленность и пассивное участие населения.
Для успешного решения проблемы обращения с ТБО необходимо продолжить усилия в направлении повышения осведомленности населения о важности правильного обращения с отходами, создания и модернизации инфраструктуры для сортировки, переработки и утилизации отходов, а также развития системы управления и контроля за соблюдением экологических стандартов.
Одновременно с этим, важно также обеспечить прозрачность и открытость в процессе принятия решений и реализации мер по обращению с ТБО, вовлечение общественности и местных сообществ в процесс принятия решений и реализации мер по улучшению экологической ситуации в стране.
Обращение с ТБО должно рассматриваться как часть более общей стратегии по охране окружающей среды и устойчивому развитию, что позволит Узбекистану не только решить экологические проблемы, но и создать благоприятные условия для будущих поколений.
Ссылки на источники информации:
1. https://anhor.uz/ekologiya/musornie-problemi-bolyshogo-goroda/
2. https://uznews.uz/posts/52849
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Твёрдые_бытовые_отходы#:~:text=Твёрдые%20бытовые%20%2F%20коммунальные%20отходы,также%20бывает%20производственным%20и%20строительным
4. https://cleanbin.ru/utilization/solid/tko-waste
5. https://www.gazeta.uz/ru/2024/01/08/waste/