ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ, ИХ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 4 страница
Оборудование и эксплуатация сооружений для компостирования твердых бытовых отходов зависят от места их расположения: за пределами населенного пункта, в населенном пункте или на индивидуальном приусадебном участке.
Для обезвреживания отходов на приусадебном участке их укладывают в компостные кучи. Этот простой метод впервые был применен в Индии в провинции Индор. В научной литературе он получил название индор-метода. Сущность индор-метода заключалась в следующем. Бытовые отходы складывали на 20-сантиметровый слой веток в штабеля высотой 1—1,5 м. Вместе с бытовыми отходами закладывали опавшие листья, солому, ботву. Штабеля поливали водой для увлажнения, а через неплотно сложенные ветки в толщу отходов поступал воздух.
Компостирование отходов на приусадебных участках в компостных кучах раньше широко применяли и для обезвреживания отходов непосредственно на месте их образования, т. е. отпадала необходимость в их транспортировке. Кроме того, через 1—1,5 года компост можно было использовать в качестве удобрений. Компостные кучи на приусадебных участках оборудовали на расстоянии не менее 20 м от дома и колодца. Чтобы компостную кучу не заливали атмосферные осадки, участок выравнивали, утрамбовывали слоем (20—25 см) жирной глины, обводили канавкой, иногда накрывали тентом. Отходы в компостной куче укладывали послойно: каждый слой отходов толщиной 15 см засыпали слоем готовой компостной массы или почвы. После закладывания отходов компостную кучу оставляли дозревать. Но биотермическое обезвреживание отходов в компостной куче происходило очень медленно, процесс гумификации завершался лишь через 1—1,5 года. Описанный способ компостирования бытовых отходов не вполне отвечает гигиеническим требованиям. Он не обеспечивает надежного санитарного эффекта, так как на каждом дворе за оборудованием и эксплуатацией компостных куч тяжело осуществлять санитарный надзор. Поэтому в настоящее время, независимо от размеров населенного пункта, компостирование отходов на приусадебных участках не разре-
РАЗДЕЛ III. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ И ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
шено. Исключением являются лишь объекты, расположенные за пределами населенного пункта (санатории, спортивные лагеря, лагеря отдыха и др.).
Современным методом является централизованная биотермическая переработка бытовых отходов на полях компостирования, куда отходы вывозятся со всего населенного пункта или с его определенной части. Поля компостирования размещают за пределами населенного пункта на специально отведенных земельных участках. Площадь территории под поля компостирования определяют из расчета 2 га на каждые 10 тыс. населения. Санитарно-защитная зона (разрыв между полем компостирования и селитебной частью города) должна составлять 500 м. Территория полей компостирования должна быть ровной, с незначительным естественным уклоном. Вокруг нее копают канаву с валом для отведения воды, со всех сторон обсаживают параллельными рядами лесополос.
На полях компостирования твердые бытовые отходы укладывают штабелями длиной 25—30 м, шириной внизу 3—4 м, вверху 2—3 м и высотой 1,5—2 м (рис. 67). Вертикальное сечение штабеля имеет вид трапеции. Размещают штабеля параллельными рядами с расстоянием между ними не менее 3 м. Их оборудуют или на поверхности почвы, или в неглубоких (до 0,5 м) траншеях, но так, чтобы нижний слой компостной массы был на расстоянии не менее 1 м от уровня залегания фунтовых вод. В основании штабеля укладывают 10—15 см торфа, перегноя или компоста. Отходы укладывают без уплотнения сразу на полную высоту с постепенным формированием штабеля в длину. Для ликвида-
ции запахов, сохранения тепла и предотвращения размножения мух поверхность штабеля накрывают слоем земли или торфа толщиной 15—20 см. Можно использовать и перфорированную полиэтиленовую пленку толщиной 1 мм.
Рис.67. Поля компостирования: 1 — магистральная дорога с твердым покрытием; 2 — мостики для переезда; 3 — канава для отведения воды; 4 — выпуск воды; 5 — компостные штабеля; 6 — хозяйственная зона |
В штабелях, заложенных в весенне-летний период, саморазогревание и распад органических веществ начинается через 3—5 сут. Зимой процесс повышения температуры тормозится, и распад органических веществ активизируется через 25—30 сут после укладывания отходов. При этом температура повышается до 60—70 °С и держится в таких пределах 15—20 сут, а затем снижается до 40—45 °С и сохраняется на этом уровне 2—4 мес. Далее она находится в пределах 30—35 °С. Продолжительность обезвреживания от-
_________ МЕРОПРИЯТИЯ ПО САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ПОЧВЫ
ходов — от 5 мес до 1,5 года в зависимости от климатических условий местности.
Компост, образовавшийся в конце обезвреживания отходов на полях компостирования, является безопасным в санитарном и эпидемическом отношении, т. е. имеет коли-титр не менее 1, санитарное число — от 0,98 до 1, яйца гельминтов в нем отсутствуют. При таких условиях компост можно использовать как органическое удобрение. Перед отправкой потребителю его следует очистить от крупногабаритных фракций и черного металла.
Преимущества метода обезвреживания на полях компостирования заключаются в его санитарно-эпидемической надежности, возможности применения методов интенсификации для ускорения биотермического процесса, получении органического удобрения и облегчении санитарного надзора за обезвреживанием твердых бытовых отходов. Недостатками метода являются значительная продолжительность процесса обезвреживания и необходимость отведения больших по площади земельных участков под поля компостирования.
Различают компостирование в штабелях без предварительной обработки отходов и с предварительной обработкой. Последняя дает возможность ускорить процесс компостирования и состоит в предварительном измельчении и брожении отходов. Кроме того, для ускорения биотермического обезвреживания отходов на полях компостирования используют такие методы интенсификации процесса, как перелопачивание, увлажнение, аэрацию.
Сущность компостирования в штабелях с предварительным измельчением состоит в следующем. Отходы сначала собирают в бункере, а затем при помощи транспортера подают на сита диаметром 32 мм для выделения мелких фракций. Крупные фракции отходов, задержавшиеся на ситах, направляют на дробилку. Измельченный материал снова просеивают через сита, увлажняют до 40—60% и складывают в штабеля. Такая предварительная обработка отходов ускоряет биотермический процесс обезвреживания до 9 нед.
При условии интенсификации компостирования перелопачиванием и увлажнением процесс биотермического обезвреживания протекает в несколько циклов. Сначала бытовые отходы после выгрузки поливают осадком сточных вод. Через 3 сут формируют штабеля высотой 1 м и шириной 2—3 м и выдерживают в течение 1 мес (первый цикл). Затем отходы снова перелопачивают и делают новые штабеля (второй цикл). Через 30 сут операцию повторяют. Общий срок обезвреживания отходов — 3 мес.
Метод компостирования в штабелях с интенсивной аэрацией (Баден-Баден) был предложен в Германии. При этом каждый штабель оборудуют системой организованной циркуляции воздуха, для чего в его основании прокладывают перфорированные бетонные трубы, через которые вентилятор удаляет воздух из штабеля и подает его в печь, где его используют для сжигания крупногабаритных отходов. Компост, образовавшийся в штабелях, применяют как органическое удобрение. Перед тем как отправить компост потребителю, его очищают на грохоте от крупногабаритных фракций и на электромагнитном сепараторе — от черного металла.
РАЗДЕЛ III. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ И ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
К методам биотермического обезвреживания отходов относится бескамерный метод с направленной аэрацией (Монеса). Обезвреживают отходы в специальной траншее глубиной 3—4 м и шириной на уровне дна — 2—3 м. На дне траншеи уложены аэрационные каналы с аэраторами, выступающими на 1-—1,5 м над поверхностью земли. Отходы без уплотнения помещают в траншею. Заполненную траншею изолируют слоем почвы толщиной 25—30 см. В течение нескольких суток воздух, содержащийся в щелях и порах в толще отходов, нагревается до высокой температуры. Температурный градиент между воздухом в траншее и атмосферным значительно увеличивается, что усиливает естественную тягу и ускоряет движение воздуха в вентиляционной системе траншеи. Усиленная аэрация способствует дальнейшему развитию биотермического процесса, который завершается в течение 55—65 сут.
Биотермические камеры предназначены для обезвреживания бытовых отходов и превращения их в компост закрытым методом. Предусматривают возможность регулирования биотермического процесса путем организации оптимального температурного и аэрационного режима, благодаря чему удается сократить срок обезвреживания отходов до 40—60 сут, а при искусственном подогревании — до 12—20 сут.
Аэрационные бродильные камеры, получившие название биотермических, или биокамер, были предложены в 1912 г. инженером Беккари. Соорудили их во многих городах Западной Европы — Флоренции, Падуе, Неаполе, Милане, Париже, Марселе и др. Так, в 20-е годы XX в. во Флоренции обезвреживали твердые бытовые отходы в 204 камерах мощностью 100 т/сут каждая. Оборудовали их на расстоянии 2300 м от города. Сегодня биокамеры используют, ограниченно, в большинстве случаев для обезвреживания отходов, образовавшихся в отдельно расположенных объектах (санаториях, лагерях отдыха и т. п.). Санитарно-защитный разрыв между биокамерой и жилыми, общественными зданиями должен составлять 300 м.
Биокамеры сооружают из кирпича, бетона или сборных железобетонных конструкций вместимостью 2—20 м3, высотой 2,5—3 м, прямоугольного сечения (рис. 68). Пол камеры должен быть водонепроницаемым и иметь уклон 0,01 % в сторону лотков для отведения жидкости, образующейся из отходов в процессе компостирования (10—15% от массы отходов). На высоте 15—20 см от пола размещают решетки, на которые загружают отходы через специальные люки в верхнем перекрытии. Для поступления воздуха под решетками в цоколе камеры делают вентиляционные отверстия. Внутри камеры сооружают аэраторы для воздухообмена в толще отходов. Эти аэраторы представляют собой асбестоцементные трубы с отверстиями по всей поверхности. Нижним, открытым, концом аэраторы установлены на решетки, а верхним, закрытым, — выведены под перекрытие камеры. Вдоль стен камеры оборудованы пристенные "козырьки" для передвижения воздуха. Над верхним перекрытием должен находиться вентиляционный стояк для отведения воздуха из камеры. Разгружают камеру через двери в одной из стен.
Оптимальным является одновременная загрузка биокамеры или загрузка в течение не более 4 сут. При этом через 2—3 сут после загрузки начинается
Рис. 68. Биотермическая камера: а — разрез по I—I; б — разрез по II—II; 1 — пристенные козырьки; 2 — двери для выгрузки компоста; 3 — приемник дренажной жидкости; 4 — аэраторы; 5 — загрузочные люки; 6 — дефлектор; 7 — решетки
разогревание отходов; на 5—10-е сутки температура достигает 65—70 °С и держится на этом уровне 25—30 сут. Компостирование продолжается 40 сут летом и 60 сут зимой. Для ускорения процесса до 12—20 сут в биокамеры подают искусственно подогретый воздух из калориферов или соседних камер, где отходы уже разогрелись. Продолжительность обезвреживания уменьшается при условии добавления в камеру готового компоста (20—30 л) и перемешивания отходов каждые 10 сут. Одновременная загрузка требует большого количества камер, и поэтому чаще всего оборудуют двухсекционные камеры текущего накопления.
Усовершенствованные свалки, или высоконагружаемые полигоны захоронения бытовых отходов, были предложены Академией коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова в середине XX в. в период перехода от естественных биологических почвенных к индустриальным методам обезвреживания отходов. Во второй половине XX в. таким спопобом утилизировали до 80% твердых бытовых отходов во многих развитых странах мира.
Усовершенствованные свалки располагают за пределами населенного пункта, ниже по течению водоема на специально отведенных земельных участках с уровнем залегания грунтовых вод не ближе 1 м от поверхности земли. Если территория имеет сложный рельеф, ее выравнивают путем укладывания отходов, но при этом необходимо предусмотреть, чтобы не было поверхностного стока с усовершенствованной свалки в сторону города и водоема. Для предупреждения поступления поверхностных вод на территорию усовершен-
Рис. 69. Усовершенствованная свалка: а, б, в — первая, вторая и третья очереди складирования; 1 — зона зеленых насаждений; 2 — сетчатый забор; 3, 4 — окончательный и промежуточный изолирующие слои почвы; 5 — отходы (3,4 и 5 изображены на условном разрезе); 6 — мачты электроосвещения; 7 — плотина; 8 — дорога для подъезда; 9 — временная дорога; 10 — хозяйственная зона; 11 — нагорная канава; 12 — насосная станция; 13 — участок промышленных отходов; 14 — скважина
ствованной свалки вокруг земельного участка создают нагорную канаву. Территорию ограждают забором и со всех сторон высаживают в два рядами деревья. СЗЗ должна составлять 500 м.
На территории усовершенствованной свалки бытовые отходы укладывают на специально подготовленную водонепроницаемую основу толщиной не менее 0,5 м. Это могут быть уплотненные естественные глинистые и суглинистые почвы участка или искусственно созданная основа. Отходы укладывают рабочими слоями высотой 1,5—2 м, которые перекрывают промежуточными изолирующими слоями почвы (рис. 69). Во время формирования первого рабочего слоя отходы выгружают из мусоровозов на подготовленную основу, разравнивают слоем 0,2—0,3 м и уплотняют бульдозерами. На уплотненный слой отходов укладывают следующий слой толщиной 0,2—0,3 м, который также разравнивают и уплотняют. Формируют рабочий слой общей высотой 1,5—2 м, после чего в теплый период года ежесуточно, а в холодный — один раз в 2—3 сут рабочий слой отходов засыпают почвой слоем 0,25 м. Почву берут непосредственно с территории свалки или привозят со строительных площадок. Целесообразно использовать хорошо уплотненные суглинистые и супесчаные почвы с влажностью 30—50%. Можно воспользоваться строительным мусором, шлаком, уличным сметом. На промежуточный изолирующий слой почвы укладывают рабочий слой отходов высотой 1,5—2 м. Общее количество слоев зависит от проектной высоты свалки, после достижения которой последний рабочий слой отходов засыпают окончательным изолирующим слоем почвы толщиной 1 м. Тщательная изоляция отходов слоями почвы с уплотнением препятствует размножению мух и грызунов, предотвращает загрязнение атмосферного воздуха.
В толще усовершенствованной свалки происходит медленное анаэробное разрушение органических веществ отходов. При этом температура повышает-
МЕРОПРИЯТИЯ ПО САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ПОЧВЫ
ся до 30—36 °С, образуются газообразные вещества (метан, углерода диоксид и др.) и специфическая жидкость, отмирают патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов. Фильтрат, образовавшийся из отходов во время эксплуатации полигонов и содержащий высокие концентрации загрязнителей, отводят при помощи дренажных канав на сооружения биологической очистки. Следует подчеркнуть, что обезвреживаются и минерализуются отходы даже в поверхностных слоях усовершенствованной свалки чрезвычайно медленно, в течение 15—25 лет после ее закрытия.
Наиболее современным биотермическим методом обезвреживания твердых бытовых отходов является индустриальное, или заводское, биотермическое компостирование, при котором технологический процесс переработки отходов на органическое удобрение осуществляется под влиянием аэробной микрофлоры при оптимальных условиях увлажнения и аэрации. Полученный при этом компост безвредный для окружающей среды и безопасный для здоровья населения, в том числе лиц, контактирующих с ним во время сельскохозяйственного использования. К индустриальным биотермическим методам относится компостирование отходов без предварительной обработки во вращающихся барабанах и предварительно измельченных в камерах.
Биотермическое обезвреживание неподготовленных отходов во вращающемся барабане происходит в течение 5—6 сут. Ускорение процесса компостирования достигается благодаря измельчению, искусственной аэрации и перемешиванию отходов в барабане, который медленно вращается вокруг длинной оси со скоростью 6—7 оборотов в 1 час. Кроме того, этому способствует поддержание высокой температуры в барабане путем его термоизоляции для уменьшения теплозатрат и обеспечения непрерывного производственного цикла, который предусматривает постоянную загрузку и разгрузку барабана.
Метод компостирования отходов во вращающихся барабанах — дано-био-стабилизатор — разработан фирмой "Дано" (Дания). Его используют почти на 100 заводах мощностью от 5 до 300 т отходов в сутки во многих странах мира: Бельгии, Англии, Дании, Франции, Германии, Бразилии и др. Технологическая схема этого метода изображена на рис. 70, а.
Отходы загружают в приемный бункер, грейферным краном подают на ленточный транспортер. Они проходят магнитный сепаратор для удаления металлических предметов, при необходимости их увлажняют водой или канализационными осадками и направляют в барабан-биостабилизатор, расположенный горизонтально или с незначительным наклоном в разгрузочную сторону. Барабан длиной 20—25 м и диаметром 3—3,5 м заполняют на 80% объема, что дает возможность отходам перемешиваться и измельчаться во время вращения барабана, которое происходит со скоростью 6,6 оборотов в 1 ч. Непрерывное поступление воздуха в барабан обеспечивает активную аэрацию отходов. Они быстро нагреваются до 6Q—65 °С и через 5—6 сут превращаются в компост. За это время компостируемая масса продвигается в барабане благодаря наклону или специально оборудованным внутренним ребрам в разгрузочную сторону. Выгружают компост одновременно с загрузкой отходов при постоянном вращении барабана со скоростью 42 оборота віч. Выгруженный компост ленточным
Рис. 70. Обезвреживание твердых бытовых отходов:
а — по методу Дано: 1 — приемный бункер; 2 — грейферный кран; 3,6,8 — ленточные транспортеры;
4 — магнитный сепаратор; 5 — биостабилизатор; 7 — виброгрохот; 9 — сепаратор для удаления стекла;
6— по биотенк-методу: ! — приемный бункер; 2 — грейферный кран; 3 — барабанное сито; 4 — маг
нитный сепаратор; 5 — металлолом; 6 — молотковый измельчитель; 7 — стационарный транспортер;
8 — передвижной транспортер; 9 — биотенк ■.,,,
транспортером подают на виброгрохот для удаления крупных фракций и на сепаратор для удаления стекла.
К индустриальным методам компостирования предварительно измельченных отходов в камерах относятся биотенк-метод, методы с использованием многоэтажных ферментаторов (Джерси, Кореля и Фуше, Фрезера—Иверсона), методы Мультибакто (Ирп-Томас), Пика и капиллярной сушки (Бриколяр). Линия для предварительной обработки отходов при всех указанных методах стандартна и состоит из: приемного бункера; магнитного сепаратора для удаления металлических предметов; грохота для разделения отходов на фракции, которые могут быть направлены на компостирование сразу, и такие, которые нуждаются в измельчении; дробилки; иногда — смесителя для перемешивания отходов с осадком сточных вод. Передвижение отходов между указанными элементами осуществляется ленточными транспортерами; из бункера на ленточный транспортер отходы подают грейферные краны.
По биотенк-методу, который был предложен и внедрен во Франции, компостируют измельченные отходы на специальной площадке (рис. 70, б). Она имеет вид бетонного кольца, диаметр которого зависит от количества отходов, продолжительности компостирования и складирования компоста. Вдоль оси бетонного кольца проложен аэрационный трубопровод. Бетонное кольцо имеет
МЕРОПРИЯТИЯ ПО САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ПОЧВЫ
борта высотой 0,5 м, по которым проложены рельсы. По рельсам передвигается легкое купольное укрытие — биотенк. Это укрытие состоит из двух частей: передней — валообразователя и задней — бродильной. Валообразователь имеет несколько меньшее поперечное сечение, чем бродильная часть. Передняя часть валообразователя закрыта торцевой стенкой. Задний торец бродильной части открыт. Измельченные отходы стационарным (неподвижным) транспортером подают в центр бетонного кольца и пересыпают на передвижной транспортер, один конец которого закреплен в центре, а другой движется вместе с укрытием. Передвижной транспортер подает отходы в приемник валообразователя, где предусмотрено приспособление для увлажнения. После увлажнения отходы попадают на бетонное кольцо, а валообразователь формирует из них вал в виде полукруга радиусом не более 7 м для обеспечения равномерной аэрации толщи отходов через аэрационный трубопровод. Поскольку биотенк передвигается, после валообразователя сформированный вал отходов закрывает бродильная часть. Через 18 сут из открытого конца бродильной части получают готовый компост. |
По методам Джерси (Англия), Кореля и фуше (Франция), Фрезера—Иверсона (США) измельченные отходы компостируют в многоэтажных ферментаторах (рис. 71). Вертикальным элеваторным транспортером их подают на верхний этаж шестиэтажной прямоугольной башни. Перекрытия между этажами образуют жалюзийные решетки. Когда их открывают, компостируемая масса пересыпается на расположенный ниже этаж. На каждом этаже массу выдерживают в течение 1 сут. Аэрация происходит за счет градиента температур воздуха в башне и в окружающей среде (естественная тяга): воздух поступает в нижний этаж башни и продвигается вверх. Но при необходимости (для компостирования отходов вместе с осадком сточных вод) возможна искусственная аэрация. Размещение компостируемой массы на жалюзийных решетках дает возможность предупредить ее переуплотнение. Во время передвижения массы вниз по этажам концентрация кислорода в воздухе увеличивается в зависимости от интенсивности процесса. Поэтому на каждом этаже башни происходит определенная стадия компостирования, особенно при условии искусственной инокуляции термофильными микроорганизмами. На нижнем этаже компостируемая масса
Рис. 71. Многоэтажный ферментатор с жалюзийным перекрытием: 1 — вертикальный элеватор; 2 — ферментатор; 3 — жалюзийная решетка в открытом положении; 4 — закрытая жалюзийная решетка; 5 — бункер для готового компоста; 6 — подача воздуха; 7 — удаление воздуха
Рис. 72. Обезвреживание твердых бытовых отходов методом капиллярной сушки
(Бриколяр):
1 — приемный бункер; 2 — транспортер; 3 — магнитный сепаратор; 4--------------------------------------------------------------- металлолом;
5 — рашпильная дробилка; 6 — вакуумный фильтр для обезвоживания осадка сточных вод;
7 — смеситель; 8 — гидравлический пресс; 9 — транспортер для передвижения брикетов;
10 — сушильная камера для подсушивания брикетов
стабилизируется и подсушивается за счет поступления большого количества чистого, богатого кислородом воздуха.
Принципиальным отличием метода капиллярной сушки (Бриколяр) является использование для обезвреживания отходов не только микроорганизмов, но и плесневых грибов, принимающих участие в разложении органического вещества отходов, стабилизирующих конечный продукт и оказывающих антибиотическое действие. Технологическая схема метода приведена на рис. 72. Отходы из приемного бункера грейферным краном или транспортером направляют на магнитный сепаратор, измельчают в рашпильной дробилке, перемешивают в смесителе с обезвоженным осадком сточных вод (влажность конечного продукта должна составлять приблизительно 53%) и под давлением 30 атм прессуют в брикеты без нарушения капиллярной структуры и обезвоживания. Брикеты укладывают в сушильные камеры, в которых быстро развиваются биотермические процессы. Температура повышается до 65 °С внутри и 55 °С по периферии. Сушка длится почти 4 нед. Влажность при этом уменьшается до 10%. Завершается активная стадия биотермического процесса, снижается температура, и брикеты насквозь прорастают и покрываются грибами. Капиллярная структура брикетов обеспечивает свободное поступление воздуха и течение микробиологических процессов в аэробных условиях. Высушенные брикеты после увлажнения и измельчения можно использовать как органическое удобрение.
Термические методы. К термическим методам обезвреживания отходов относятся мусоросжигание и пиролиз.
Мусоросжигание является одним из перспективных, быстрых и радикальных методов обезвреживания твердых бытовых отходов. Его проводят в специальных печах-деструкторах при температуре 900—1000 °С, при которой разрушаются почти все органические твердые, жидкие и газообразные соединения. Отходы с влажностью до 60%, зольностью до 60% и содержанием горючих компонентов (органических веществ) более 20% горят без добавления топлива. Кроме того, за счет значительной теплообразующей способности (4—8 мДж/кг) отходов в процессе их сжигания образуется энергия, которую можно использовать в народном хозяйстве.
МЕРОПРИЯТИЯ ПО САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ПОЧВЫ
В то же время в процессе мусоросжигания возникает необходимость в складировании твердых продуктов неполного сгорания (шлака и золы) и очистке выбросов в атмосферный воздух. В среднем вследствие сжигания 1 т твердых бытовых отходов образуется почти 300 кг шлака и 6000 м3 дымовых газов, из которых на очистных сооружениях задерживается 30 кг золы. Шлак и зола содержат значительное количество кремния (до 65%), щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, железо, свинец, цинк и др. Кроме того, в золе могут содержаться диоксины — полихлорированные дибензодиоксины и по-лихлорированные дибензофураны. Эти вещества (их может быть более 210, в зависимости от количества атомов хлора и их размещения в молекуле) оказывают канцерогенное, гепатотоксическое, нейротоксическое действие, угнетают иммунную систему, способны проходить через плаценту, накапливаться в грудном молоке. Самым токсичным и опасным для здоровья людей является 2,3, 7, 8-тетрахлордибензодиоксин. Опасны эти вещества также из-за их чрезвычайной стабильности в окружающей среде. Поэтому складировать золу необходимо так же, как и токсические промышленные отходы, т. е. на специальных полигонах. Шлак можно складировать на усовершенствованных свалках или даже использовать, например, в строительстве для улучшения рельефа местности. Позитивным является то, что площадь для складирования шлака и золы в 20 раз меньше, чем для свалок твердых бытовых отходов.
Дымовые газы, образующиеся во время мусоросжигания, содержат, кроме золы (2—10 г/м3), углерода диоксид — С02 (15%), углерода оксид — СО (0,05%), серы диоксид (S02), азота оксиды, HCl, HF, а также полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны. Во время сжигания 1 т отходов может образоваться 5 мкг диоксинов, большая часть которых связана с золой, а меньшая — остается в дымовых газах. Диоксины могут содержаться как в собственно отходах, так и образовываться в процессе охлаждения дымовых газов после сжигания мусора. Во время сжигания при температуре 1000 °С диоксины, содержавшиеся в отходах, разрушаются. Но при охлаждении дымовых газов до 250—350 °С они могут образовываться из органического углерода и хлоридов в присутствии водяного пара и ионов меди. Поэтому обязательной является очистка дымовых газов перед их выбросом в атмосферный воздух. Для задержки золы используют электрофильтры и рукавные фильтры, которые дают возможность уменьшить концентрацию золы в выбросах с 2000—10 000 до 10—50 мг/м3. Для газоочистки применяют сухие и влажные методы, эффективность которых составляет в среднем почти 70 и 90% соответственно.
Мусоросжигательные печи должны находиться на расстоянии не менее 300 м от жилых кварталов. Печи большой производительности и связанные с ними сооружения (для загрузки мусора, его перемешивания, очистки выбросов в атмосферный воздух и др.) называются мусоросжигательными станциями или заводами (рис. 73). Мощные мусоросжигательные заводы должны иметь СЗЗдо 1000 м.
Таким образом, обезвреживание твердых бытовых отходов на мусоросжигательных заводах при условии соблюдения санитарно-гигиенических требований по их оборудованию и эксплуатации имеет гигиеническое, эпидемиоло-
Рис. 73. Мусоросжигательная станция: 1 — бункер для мусора; 2 — грейферный кран; 3 — печь; 4 — рекуперационный котел; 5 — циклон
для задержки частиц золы; 6 — труба
Дата добавления: 2015-09-02; просмотров: 791;