Переработка отходов основных производств

Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90%, в зависимости от его состава, поэтому данный способ нашел свое применение по обе стороны Атлантики. Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи, но не везде смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них - из-за ухудшения состава воздуха. Захоронение отходов оказалось в числе наиболее популярных методов решения данной проблемы.

90% отходов в США до сих  пор закапывается. Но свалки в  Америке быстро заполняются, а  страх перед загрязнениями подземных  вод делает их нежелательными  соседями. Эта практика заставила  людей во многих населенных  пунктах страны прекратить потребление  воды из колодцев. Желая уменьшить  этот риск, власти Чикаго с  августа 1984 г. объявили мораторий  на разработку новых площадей  под свалки до тех пор, пока  не будет разработан новый  вид мониторинга, с тем, чтобы  контролировать образование метана.

Метан - горючий газ, образующийся в процессе разложения органических соединений. Если не проконтролировать его образование, возможен взрыв. Все больше и больше метана сейчас добыается в местах захоронения отходов при помощи труб, вставляемых внутрь захоронений. После очистки газ может быть использован в качестве топлива. Уже 40 таких станций работают и строятся по всем Соединенным Штатам. Крупнейшая из них расположена во Фреш Килс на Стэйтен Айлэнде, там получают 5 млн. куб. м газа в день и продают Бруклинской газовой компании. Этим количеством газа можно отопить 50000 домов. Запасов газа должно хватить на долгие годы. Метан продолжает выделяться и спустя десятилетия после закрытия свалки.

По сведениям Д. Мориса и Н. Селдома, сотрудников Института местного самоуправления США за 1984 год, половина всех городов США израсходовала бы все свои ресурсы для свалок к 1990 г, поэтому властям еще ранее пришлось подумать о том как рациональнее использовать свои отходы. Площадей становится все меньше, и цены на них растут. В Минеаполисе, штат Миннесота, цена на захоронение 1 т отходов возросла за 6 лет с 5 до 30 долларов. К 1990 г. власти Калифорнии заплатят 1 млрд долларов за то, чтобы избавиться от своего мусора. Филадельфия с населением в 6 млн. человек больше не имеет доступа к площадям захоронения отходов, и их придется вывозить в штаты Огайо и Южную Вирджинию. С 1980 по 1987 гг. стоимость утилизации отходов возросла с 20 до 90 долларов за 1 т. Такой быстрый рост цен заставил муниципальные власти Филадельфии начать переговоры об экспорте мусора на Антильские острова. Эта акция, которой долгое время опасались экологи, показывает, что такое отношение может привести к превращению стран третьего мира в свалку отходов развитых стран.

Но даже если город и может найти место для свалки, то эти места обычно удалены от города. Цена утилизации увеличивается на 1 доллар с каждой милей, на которую перевозят 1 т мусора. К тому же цены во многих местах искусственно занижены. До тех пор, пока городские власти и промышленники не столкнутся с высокими ценами на крохи земли и более строгими экологическими ограничениями, они не смогут решить ни одну проблему. М. Хинчей, председатель комиссии по твердым отходам г. Нью-Йорка, утверждает, что слабым звеном во всей нынешней системе утилизации отходов является ценообразование на рынке вторматериалов. Из-за заниженных цен на земли под свалки, предприятия, сбрасывающие отходы, и их коллеги в муниципалитете не испытывают большого желания копаться в отходах, выискивая ценные для переработки материалы или вкладывать деньги в их переработку. Он предлагает повышать цены на сброс мусора в зависимости от массы выброшенного материала.

Нехватка новых мест для сброса отходов, а также их растущий объем заставляют искать все новые методы их утилизации. Поддержка в пользу станций по переработке отходов в энергию в США растет как снежный ком. После огромного количества неудач в 1970-х гг. эта технология была улучшена и используется от Аляски до Флориды.

В 1986 г. на конференции мэров США было объявлено о существовании 69 таких станций, а также о строительстве в ближайшее время еще около 61. Большинство из них используют технологию сжигания общей массы, то есть топливом служит мусор, который не перебирали и который краном переносится в специальную печь. Другие применяют технологию, где топливом служит мусор, из которого удалены металлы и стекло, и в который добавили немного угля. На некоторых подобных станциях также отделяют определенные, имеющие низкие теплотворные способности, органические отходы, чтобы использовать их в качестве удобрений. Технология массового сжигания является наиболее привлекательной - из-за отсутствия высоких требований к топливу, и поэтому они могут быть переданы в частные руки - при гарантированном спросе на энергию. Закон США 1978 г. требует от государственных энергокомпаний покупать электричество по сходной цене у частных производителей. Но этот закон не является столь же насущным в тех странах, где частные предприятия занимаются как электричеством, так и отходами.

Компании, снабжавшие оборудованием теперь уже устаревшую энергетическую промышленность, активно предлагают на рынке новые, работающие на сжигании мусора электростанции. Последние могут покрыть нужды в электричестве целых городов и поглотить 100-3300 т мусора в день. Рынок больших и малых подобных электростанций растет. Около 25 таких электростанций объемом потребления в 1500 т мусора в день уже работают сейчас либо находятся в стадии завершения строительства. Об их эффективности можно судить по следующим данным: чтобы сжечь весь пригодный к сжиганию мусор нужно 12 станций мощностью по 1500 т в день.

Приверженцы рассмотренных электростанций обращаются к международному опыту их использования. Около 350 таких станций работает в Бразилии, Японии, на территории бывшего СССР и в разных странах Западной Европы, где находится около половины всех этих станций. В Дании, Японии, Швеции и Швейцарии более половины всего мусора сжигается, но лишь часть его служит для выработки электричества. Гораздо большее их число предназначены для получения пара, идущего на отопление жилых домов и предприятий. С 1970 г. количество электростанций, работающих на мусоре, в Японии увеличилось в 4 раза. В США лишь 3% отходов сжигается. Приверженцы данной технологии считают, что к концу столетия их объем возрастет до 40%.

Не все убеждены в перечисленных выше достоинствах таких электростанций. Ряд электростанций работающих на мусоре, закрывается - в большинстве своем из-за того, что они не удовлетворяют стандартам по качеству воздуха, введенным после их строительства. Некоторые аналитики считают, что эти проблемы не решены в полной мере и на новых станциях.

Скептики убеждены: после их открытия появятся проблемы с сжиганием мусора, содержащего хлор. При выбросе их молекулы группируются в химические соединения, известные как диоксины. Замечено, что они ослабляют иммунную систему, делая ее менее стойкой к воздействию вирусов, и влияют на кожный покров.

С февраля 1985 г. по июль 1986 г. Швецию обязали ввести мораторий на строительство мусоросжигающих печей для проведения расследования их влияния на здоровье. Дания объявила такой же мораторий, после чего резко возрасла озабоченность германских и американских ученых: эпидемиологические исследования выявили высокий уровень диоксинов в молоке матерей, и специалисты отнесли этот факт к последствиям вредных выбросов мусоросжигающих печей.

Вопросы, связанные с выбросами, не найдя точного ответа, только подогрели споры ученых по обе стороны баррикад. Пока не получено однозначного решения по поводу влияния диоксинов на здоровье людей, муниципальным властям сложно будет принимать проекты электростанций, работающих на отходах.

Но в таких городах, как Нью-Йорк, где мест для утилизации отходов становится все меньше, руководители, отвечающие за поддержание чистоты, ищут пути быстрого решения проблемы. И они намерены построить сначала 5, а позднее еще 3 электростанции общей перерабатывающей способностью около 17,850 т в день. Первые пять с общей перерабатывающей способностью 11,200 т в день предполагается построить одновременно. До того, как будут получены первые опытные данные, государство заплатит 1,5 млрд. долларов. Это очень рискованная затея. Инвестиции таких масштабов требуют тщательного планирования, и внедрение новой технологии не должно проводится чересчур быстрыми темпами. Разумнее было бы получить первые результаты на одной из таких печей, а потом планировать постройку остальных. Стимулирование переработки отходов, разработка новых экологически чистых технологий захоронения мусора и золы из мусорных печей является более приемлемым способом, так как переработка 10% отходов Нью-Йорка заменит использование одной большой станции по их сжиганию.

В США нет общенациональных стандартов и норм качества выбросов мусорных печей так же, как нет норм допустимой концентрации диоксинов в них. В 1986 Швеция стала первой страной, принявшей допустимые нормы концентрации диоксинов в воздухе. В Западной Германии 11 основных загрязнителей окружающей среды регулируются государственными стандартами и нормами и в случае если печь, нарушающая эти нормы в течение часа, не прекратит чрезмерные загрязнения, то она будет немедленно закрыта. Управляющие любых рангов, которые умышленно нарушают нормы выброса, могут получить до 2 лет тюрьмы. Так как состав выбросов печей зависит от состава самого мусора, температуры самой печи и многих других вещей рабочие и управляющие, работающие на таких предприятиях в Германии и в Швейцарии перед тем как начать работу проходят 2,5-летнюю специальную подготовку.

Также большую озабоченность вызывают выбросы, содержащие кислотные газы и тяжелые металлы. Поэтому мусорные печи нуждаются в специальных фильтрах, защищающие атмосферу от кислотных выбросов.

Сбор, транспортировка и утилизация отходов стоит городам от 30 до 100 долларов за тонну. Поэтому утилизация твердых отходов- большая и постоянно растущая расходная статья городского бюджета. Необходимость сокращения количества отходов, их переработка вынуждает искать не только новые подходы, но и вовлекать все большее количество средств, что далеко не так просто, особенно в нашей стране. Но, несмотря на все препятствия, все большее количество городов активно внедряют в свои планы борьбы с отходами их переработку. Эти города не тратят свои деньги на захоронение, а, наоборот, зарабатывают их через продажу вторматериалов. Эти программы вырастают за пределы городов в виде заработанных денег, произведенной энергии, материальных ценностей и сохраненной нетронутой окружающей среды.

Традиционные способы утилизации отходов.

Указанные выше сравнительные таблицы убедительно показывают, что все существующие сейчас и широко используемые в нашей стране способы утилизации имеют огромное количество недостатков. Единственным, относительно экологически чистым, способом борьбы с ТБО и промышленными отходами, на сегодняшний день, является переработка отходов. Ведь путём многоступенчатой переработки мусора можно получать многие виды пластмасс, которые вновь могут быть использованы и переработаны. Этот процесс тоже повторяем, а порой и бесконечен, следовательно, выгоден. Более того, переработка отходов позволяет сэкономить природные ресурсы и огромные средства.

Но далеко не все почему-то могут, а главное хотят понять, что мусор нужно не уничтожать, а использовать. Местные власти, не имея средств, пытаются хоть как-то решить проблему отходов в то время как нельзя подходить к ее решению как к борьбе с мусором, ставя задачу любой ценой избавиться от него и поскорее выбросить на свалку или сжечь. Это экологически вредно и экономически нецелесообразно, поскольку мы имеем дело с комплексным сырьем, содержащим целый ряд ценных компонентов.

Нас согреют...бытовые отходы

Одним из наиболее необычных видов использования отходов человеческой деятельности является получение электроэнергии из мусора. Проблема городских свалок стала одной из наиболее актуальных проблем современных мегаполисов. Но, оказывается, их можно еще использовать для производства электроэнергии. Во всяком случае именно так поступили в США, в штате Пенсильвания. Когда построенная для сжигания мусора и одновременной выработки электроэнергии для 15000 домов печь стала получать недостаточно топлива, было решено восполнить его мусором с уже закрытых свалок. Вырабатываемая из мусора энергия приносит округу около $ 4000 прибыли еженедельно. Но главное- объем закрытых свалок сократился на 78%.

Разлагаясь на свалках, мусор выделяет газ, 50-55% которого приходится на метан, а 45-50% - на углекислый газ и около одного процента - на другие соединения. Если раньше выделяемый газ просто отравлял воздух, то теперь в США его начинают использовать в качестве горючего в двигателях внутреннего сгорания с целью выработки электроэнергии. Только в мае 1993 года 114 электростанций, работающих на газе от свалок, произвели 344 мегаджоуля электроэнергии. Самая крупная из них, в городе Уиттиер, производит за год 50 мегаджоулей. Станция мощностью 12 мегаватт способна удовлетворить потребность в электроэнергии жителей 20 тысяч домов. По подсчетам специалистов, газа на свалках США хватит для работы небольших станций на 30-50 лет. Не стоит ли и нам задуматься над проблемой вторичного использования мусора? При наличии эффективной технологии мы могли бы сократить количество мусорных "курганов", а заодно значительно пополнить и восполнить запасы энергии, благо "дефицита сырья" для ее производства не предвидится.