12.3. Методы утилизации твердых бытовых отходов

В настоящее время наиболее распространенными методами решения ТБО являются термические методы, компостирование и захоронение. Соотношение различных методов обезвреживания и переработки в развитых странах приведены в таблице 12.2.

Таблица 12.2

Соотношение методов обезвреживания и переработки в развитых странах

Страны	% от общего накопления ТБО
	Захоронение	Термическая деструкция	Компостирование	Другие методы
Россия	97,0	2,3	0,7	-
Франция	46,4	41,0	12,0	0,9
ФРГ	61,0	34,0	5,0	-
Швейцария	4,0	80,0	10,0	6,0
Япония	27,0	70,0	0,3	27

Из таблицы 2 видно, что преобладающее количество твердых бытовых в России отходов вывозится для захоронения на полигоны. Большинство из них не имеет необходимой технической и нормативной документации, и эксплуатируются без соблюдения экологических требований. Около 70% полигонов эксплуатируются сверхнормативно. Свалки – места неорганизованного складирования ТБО, представляют собой серьезную опасность для окружающей природной среды и здоровья населения. Свалки бытовых отходов занимают большие участки земли, необходимые человеку для производства сельскохозяйственной продукции, в России свалки, по различным данным, занимают более 20000 га. Происходит загрязнение грунтовых вод фильтратом, появляются мухи, грызуны, образуются болезнетворные микроорганизмы. Состав отходов, попадающих на свалки, зачастую не контролируется, и в связи с этим вместе с ТБО на свалки могут вывозиться высокотоксичные промышленные отходы .

Небольшая часть ТБО обезвреживается в России термическими методами. Большинство заводов по сжиганию ТБО, функционирующих в России, не отвечают в полной мере современным экологическим стандартам и источниками распространения широкого спектра загрязняющих веществ. Оставшаяся часть ТБО попадает на предприятие по производству компоста.

12.3.1. Компостирование твердых бытовых отходов

Компостирование ТБО представляет собой биохимический процесс переработки, способной к биотрансформации органических компонент ТБО в компост – продукт, подобный гумусу.

В настоящее время в мире используют два способа компостирования: микробиальный метод компостирования и вермикомпостирование.

1. Микробиальный метод представляет собой биотермический метод переработки ТБО, при котором происходят биологические процессы разложения содержащихся в отходах органических веществ, происходящие в результате деятельности микроорганизмов. Протекающие биохимические процессы приводят к саморазогреванию отходов до температуры (40 – 70⁰С), обеспечивающее обезвреживание микроорганизмов. В результате биотермической переработки гумус, который безвреден в санитарно-гигиеническом отношении и может использоваться в качестве органического удобрения и биотоплива в сельском хозяйстве и при озеленении городов.

Длительность протекания процесса компостирования зависит от размера частиц, температуры окружающего воздуха, влажности, качества отходов, видового состава популяций микро- и макрофлоры, рН среды, вида компостирования.

Влажность отходов должна составлять 75 – 80%. Содержание влаги зависит от вида отходов, напрмер, для опилок и стружек 75 – 90%, для бумаги 55 – 65%, для кухонных отбросов 50 – 55%. Оптимальный диапазон рН для большинства бактерий находится в пределах 6 – 7,5 [15].

Существуют различные технологии компостирования

Минимальная технология Компостные кучи – 4 метра в высоту и 6 метров в ширину. Переворачиваются раз в год. Процесс компостирования занимает от одного до трех лет в зависимости от климата. Необходима относительно большая санитарная зона.

Технология низкого уровня Компостные кучи – 2 метра в высоту и 3-4 в ширину. В первый раз кучи переворачиваются через месяц. Следующее переворачивание и формирование новой кучи – через 10-11 месяцев. Компостирование занимает 16-18 месяцев.

Технология среднего уровня Кучи переворачиваются ежедневно. Компост готов через 4-6 месяцев. Капитальные и текущие затраты выше.

Технология высокого уровня

Требуется специальная аэрация компостных куч. Компост готов уже через 2-10 недель

2. Вермикомпостирование основано на способности некоторых видов почвенных червей, перерабатывать в биогумусе органическое вещество отходов, попадающее в почву. Дождевые черви проделывают ходы, улучшающие воздушный и водный режим почвы или отходов, пропускают через свой кишечник землю (отходы) и выделяют в почву биологически активные вещества.

В России и странах СНГ промышленное компостирование не нашло широкого применения. В СНГ с 1971 по 1987 гг. построено 8 компостных заводов.

Достоинством процесса компостирования является то, что конечный продукт – компост, может использоваться для улучшения плодородия почв. Недостатком компостирования является то, что это биохимический процесс, на интенсивность которого влияют множества факторов, следовательно, эффективность предприятий по производству компоста необходимо поддерживать определенными технологическими параметрами процесса.

В ряде западных стран переработка ТБО состоит из трех основных частей: сортировки отходов, компостировании и сжигании неутилизированной части отходов. В России ТБО практически не сортируются, получаемый компост не может использоваться в сельском хозяйстве; при его реализации возникают трудности из-за высокого содержания в нем солей тяжелых металлов, канцерогенных веществ, стекла. Поэтому возникает вопрос не только об экономической целесообразности подобных производств, но и о возможности загрязнения окружающей среды.

В межсезонные периоды складирование готового компоста требует больших площадей. Расходы на транспортировку компоста часто превышают их стоимость. Из этого следует, что производство компоста из ТБО требует дополнительных источников финансирования со стороны.

Получение биогаза. Органические отходы, могут стать источником дешевой и, что важно, возобновляемой энергии. Для этого необходимо получить так называемый биогаз.

Биогаз производят способом, который называют «метановым сбраживанием» в анаэробных условиях, т.е. без доступа воздуха. Этот процесс осуществляется в результате жизнедеятельности групп микроорганизмов. С целью создания надлежащих условий жизнедеятельности бактерий строят специальные бродильные камеры – биореакторы. В них поддерживают определенный температурный режим, давление, кислотность среды, а также следят за тем, чтобы в реактор не поступал кислород из атмосферы.

Получение биогаза из органических отходов привлекает внимание в связи с энергетически кризисом. Ныне в мире эксплуатируется более 8 млн установок для получения биогаза, в том числе промышленных. Перспективно получении биогаза при переработке животноводческих стоков.