утилизации шреддинг-пыли в доменном производстве путем подачи ее в фурмы доменных печей в количестве до 50 кг легкой фракции на тонну чугуна.
3.2.4.5. ТВЕРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ
Ежегодно в мире на каждого человека образуется около 300 кг твердых бытовых отходов. По различным странам и населенным пунктам этот пока затель колеблется от 150 до 650 кг/год. По состоянию на 1996 г. образова ние ТБО (млн т/год) и структура их утилизации в некоторых странах Евро пы, США, Канаде и Японии приведены в табл. 3.39.
Общий объем образования ТБО в странах ЕЭС в 1996 г. превысил 150 млн т, хотя еще в 1975 г. он не превышал 100 млн т. Прирост образования ТБО увеличивается очень быстрыми темпами - от 3 до 12% в год в различ-
Таблица 3.39
Образование ТБО и структура их утилизации в некоторых странах мира (данные на 1996 г.)
|
|
|
Способы утилизации, масс. % |
|
|
Страна |
Образование |
|
|
|
|
ТБО, |
|
|
|
|
|
|
млн т/год |
складирова |
сжигание |
компостиро |
утилизация в |
|
|
||||
|
|
ние на полиго |
промышлен |
||
|
|
нах |
|
вание |
ности |
|
|
|
|
||
Австрия |
5,0 |
62 |
8 |
30 |
0 |
Бельгия |
6,6 |
44 |
47 |
9 |
0 |
Болгария |
2,1 |
100 |
0 |
0 |
0 |
Великобрита |
20,2 |
81 |
8 |
9 |
2 |
ния |
|
|
|
|
|
Венгрия |
5,1 |
88 |
12 |
0 |
0 |
Германия |
28,5 |
66 |
24 |
7 |
3 |
Дания |
3,8 |
25 |
70 |
2 |
3 |
Испания |
17,1 |
86 |
12 |
2 |
0 |
Италия |
19,7 |
50 |
27 |
12 |
11 |
Канада |
8,2 |
78 |
17 |
5 |
0 |
Нидерланды |
7,4 |
44 |
40 |
15 |
1 |
Польша |
8,1 |
95 |
0 |
5 |
0 |
Россия |
46,9 |
94 |
4 |
2 |
0 |
США |
305,5 |
82 |
13 |
3 |
2 |
Финляндия |
1,5 |
100 |
0 |
0 |
0 |
Франция |
20,8 |
47 |
36 |
8 |
9 |
Чехия |
2,1 |
88 |
9 |
3 |
0 |
Швейцария |
1,6 |
18 |
80 |
2 |
0 |
Швеция |
2,4 |
32 |
56 |
10 |
2 |
Япония |
45,5 |
22 |
71 |
3 |
4 |
Таблица ЗАО
Характерный состав мелких упаковочных отходов, собранных в 1995-1996 гг. в Германии в рамках системы ДСД
(Duales System Deutchland)
Составляющие отходов |
Массовая доля |
Жесть |
25,1 |
Алюминий |
2,3 |
Картон и бумага |
8,3 |
Полимеры |
36,0 |
Текстиль |
28,3 |
ных странах. В ТБО непрерывно возрастает доля:
-бумаги;
-пластмасс (прежде всего полиэтилена);
-синтетических пленок;
-боя люминесцентных ртутьсодержащих ламп;
-остатков пищевых продуктов.
Виндустриально развитых странах наиболее быстро повсеместно увели
чивается количество отходов упаковочных материалов, прежде всего растет доля крупных упаковочных материалов - главным образом бумага, пласт массы и дерево. Она уже превысила по объему 50%, а по массе 30% общего уровня образования ТБО. Среди отходов мелких упаковочных материалов по-прежнему высока доля черных металлов (жести), однако быстро увели чивается количество пластмасс (табл. 3.40).
Существенное влияние на структуру ТБО оказывает эмансипированность женского населения: в странах, где женщины играют большую роль в управленческом аппарате и промышленности, в домашнем хозяйстве увели чивается доля полуфабрикатов и готовых к употреблению товаров. В ре зультате в ТБО снижается количество пищевых отходов, но существенно возрастает доля упаковочных материалов и увеличивается общее количест во отходов. В целом прослеживается тенденция к снижению плотности ТБО и увеличению их энергетической ценности.
По данным немецких исследователей, 1 т ТБО, собираемых в городах Германии, содержит в среднем до 7 кг хлора и фтора, 5 кг серы, до 3 кг цвет ных металлов (в том числе свыше 0,7 кг свинца, более 1,5 кг цинка, до 600 г меди, около 100 г хрома, 50 г никеля, 20 г кадмия).
По данным фирмы “Гаррет”, из 1 т ТБО США можно извлечь до 63,5 кг черных металлов, 9,1 кг цветных металлов, около 54,4 кг стекла. В общей сложности металлы, извлеченные из ТБО США, могут обеспечить нацио нальную потребность в железе на 7%, алюминии на 8 %, олове на 19%. Пос ле извлечения стекла и металла низшая теплота сгорания ТБО достигает 16,5 МДж/кг при зольности 20-30 масс. %.
Морфологический и химический состав ТБО в России существенным образом зависит от климатических зон страны (табл. 3.41 и 3.42).
Сезонные изменения состава ТБО характеризуются увеличением со держания пищевых отходов с 20-25% весной до 40—55% осенью, что свя зано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания (особенно в городах южной зоны). Зимой и осенью сокращается содер-
Таблица 3.41
Химический состав ТБО, масс. %
Пределы изменения для климатической зоны
Показатель |
|
|
|
|
средней |
южной |
северной |
Органическое вещество |
56-72 |
56-80 |
55-60 |
Зольность |
28-44 |
20-44 |
40-45 |
Общий азот |
0,9-1,9 |
1,2- 2,7 |
1,2- 1,6 |
Кальций |
2-3 |
4-5,7 |
2,1-4,8 |
Углерод |
30-35 |
28-39 |
28-30 |
Фосфор |
0,5-0,8 |
0,5-0,8 |
0,4-0,5 |
Общий калий |
0,5-1 |
0,5-1,1 |
0,4-0,5 |
Сера |
0,2-0,3 |
0,2-0,3 |
0,2-0,3 |
pH |
5-6,5 |
5-6,5 |
5-6,5 |
Влажность, % общей массы |
45-55 |
40-60 |
43-48 |
Таблица 3.42
Морфологический состав ТБО для различных климатических зон России, масс. %
|
|
Климатическая зона |
|
Компонент |
|
|
|
|
средняя |
южная |
северная |
Бумага, картон |
25-30 |
20-28 |
21-24 |
Пищевые отходы |
30-38 |
35-45 |
28-36 |
Дерево |
1,5-3 |
1-2 |
2-4 |
Металлы черные |
2-3,5 |
1,5-2 |
3-4,5 |
Металлы цветные |
0,2-0,3 |
0,2- 0,3 |
0,2- 0,3 |
Текстиль |
4-7 |
4-7 |
5-7 |
Кости |
0,5-2 |
1-2 |
2-4 |
Стекло |
5-8 |
3-6 |
6-10 |
Кожа, резина |
2-4 |
1-3 |
3-7 |
Камни |
1-3 |
1-2 |
1-2 |
Пластмассы |
2-5 |
1,5-2,5 |
2-4 |
Уличный смет |
8-15 |
11-20 |
8-16 |
жание уличного смета с 20 до 7% в городах южной зоны и с 1 1 д о 5 % в средней зоне.
Главным источником ТБО являются крупные промышленные города с большим количеством жителей. Для нормального функционирования горо да с населением в 1 млн человек необходимо ежесуточно тратить 11-13 тыс. т топлива, 300-350 тыс. т чистой воды и свыше 2 тыс. т продовольствия. При этом город выделяет свыше 300 тыс. т загрязненных стоков, 25-30 тыс. т С02 и до 1,8 тыс. т ТБО.
Несмотря на развитые системы сбора и утилизации ТБО, большая их часть по-прежнему складируется на полигонах и свалках. Даже в странах
ЕЭС этот показатель в среднем превышает 60%. Таким образом, всего в Ев ропе, исключая страны СНГ и Балтии, под свалками занято более 200 тыс. га земель, а загрязняющее воздействие свалок распространяется на терри торию еще около 150 тыс. га.
Технология захоронения отходов на полигонах и санкционированных свалках сводится к засыпке карьеров, оврагов и других понижений рельефа, имеющих водоупорный замок, в качестве которого обычно выступает есте ственный глиняный слой. Складируемый мусор пересыпается слоями песка или глины. При закрытии полигонов толщина запирающего грунта обычно составляет около 1 м, а мощность свалочных отложений может достигать десятков метров. Органических компонентов в таких объектах содержится до 50-60 масс. %. Из-за этого закрытые свалки и полигоны функционируют как анаэробные реакторы геологического масштаба, образуя биологиче ский газ, состоящий из метана и углекислоты. Образование метана и диок сида углерода на объектах захоронения бытовых отходов настолько велико, что они считаются в настоящее время одними из основных антропогенных источников парниковых газов.
3.2.4.6. МЕДИЦИНСКИЕ ОТХОДЫ
Особым видом ТБО являются отходы медицинских учреждений. Они от носятся к отходам риска, представляющим инфекционную опасность для па циентов, обслуживающего персонала лечебно-профилактических учрежде ний и окружающей среды. Отходы отличаются от твердых бытовых отхо дов большим разнообразием морфологического состава (табл. 3 .4 3 ).
Таблица 3.43
Пример морфологического и элементарного состава медицинских отходов отечественной больницы, рассчитанной на одновременное обслуживание 1000 больных
Компоненты |
Количе |
% от общей |
Элементарный состав на рабочую массу, % |
||
|
ство, т/год |
массы |
ср |
нр |
о р |
|
|
|
|||
Бумага, картон |
484,6 |
30,32 |
8,65 |
1,15 |
8,82 |
Пищевые отходы |
103,4 |
6,47 |
0,81 |
0,12 |
0,52 |
Текстиль |
885,6 |
55,41 |
8,21 |
0,99 |
4,72 |
Полимерные |
100,6 |
6,29 |
3,02 |
0,35 |
0,01 |
материалы |
|
|
|
|
|
Стекло |
12,43 |
0,78 |
0 |
0 |
0 |
Операционные отходы |
3,84 |
0,24 |
0,05 |
0,02 |
0,02 |
Резина |
2,58 |
0,16 |
0,12 |
0,01 |
0,01 |
Дезакционные агенты |
1,88 |
0,12 |
0,03 |
0,01 |
0,03 |
Отработанные |
|
|
|
|
|
лекарства |
|
|
|
|
|
Металл |
1,8 |
0,11 |
0 |
0 |
0 |
Гипс |
1,6 |
0,10 |
0 |
0 |
0 |
Общее содержание |
1598,33 |
100 |
20,89 |
2,65 |
14,13 |
А зольность отходов; W р влажность отходов; Q - удельная теплота сгорания.
3.2.4.7.ОТХОДЫ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Внастоящее время пластические материалы являются лидером по уров ню ежегодного прироста производства продукции. Он составляет от 5 до 20% для различных стран. В 1995 г. мировое производство пластмассы пре высило 170 млн т/год (в том числе около 9 млн т природного каучука). Из этого количества около 40 абс. % идет на производство упаковочных мате риалов, почти 30% - на изготовление различных пленок, 5% - в мебельную промышленность, 3% - в техническую. Остальные 2 2 % используются в ка честве конструкционных материалов, в составе многослойных покрытий и для отделочных работ. По типу полимерного компонента большую часть производимых пластмасс составляют термопласты - 87 масс. %, на долю реактопластов приходится 13 масс. %.
Более четверти от общего количества производимых пластмасс прихо дится на долю США. В 1994 г. отрасль промышленности США, в которой занято свыше 3% всей рабочей силы, произвела 34 736 тыс. т пластических материалов (табл. 3.44). Производство пластмасс в странах ЕЭС в 1998 г. превысило 40 млн т. Крупнейшими производителями являются: Германия (около 35%), Италия (18%), Франция (14%), Англия (13%). В России в насто ящее время ежегодно производится лишь около 6 млн т пластмасс. Безу словное лидерство США в производстве пластмасс предопределило то об стоятельство, что именно в этой стране сосредоточены основные организа ции, проводящие международные выставки и конференции и координирую щие основные исследования в области разработки новых материалов и со вершенствования технологии их производства. Именно в США разработана
|
Элементарный состав на рабочую массу, % |
|
Выход летучих |
ЙН. |
||
|
|
|
|
|
||
Np |
sp |
С1р |
Ар |
wp |
Vе , % |
Ккал/кг |
|
||||||
0,05 |
0,04 |
0 |
4,55 |
7,06 |
23,6 |
688 |
0,06 |
0,01 |
0 |
0,29 |
4,66 |
4,67 |
53 |
0,71 |
0 |
0 |
4,43 |
36,35 |
42,70 |
2083 |
0 |
0 |
2,08 |
0,16 |
0,67 |
4,80 |
327 |
0 |
0 |
0 |
0,73 |
0,05 |
0 |
0 |
0,01 |
0,01 |
0 |
0,01 |
0,12 |
0,23 |
20 |
0 |
0,01 |
0 |
0,01 |
0 |
0,13 |
53 |
0 |
0,01 |
0 |
0,01 |
0,03 |
0,09 |
8 |
0 |
0 |
0 |
0,11 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,11 |
0 |
0 |
0 |
0,83 |
0,08 |
2,08 |
10,4 |
48,94 |
76,22 |
3232 |