Методы утилизации и управления твердыми отходами
Ниже перечислены методы удаления и утилизации твердых отходов:
- Открытое сжигание
- Сброс в море
- Санитарные свалки
- Сжигание
- Компостирование
- Вспашка полей
- Кормление свиней
- Измельчение и сброс в канализацию
- Утилизация
- Ферментация и биологическое сбраживание
Открытое сжигание твердых отходов
Не является идеальным методом в современных условиях
Сброс в море
Возможен только в прибрежных городах
Отходы должны вывозиться на баржах на достаточное расстояние от побережья (15-30 км) и сбрасываться там.
Очень дорого
Неблагоприятно для окружающей среды
Санитарное захоронение твердых отходов
Просто, дешево и эффективно
Выкапывается глубокая траншея (от 3 до 5 м).
Отходы укладываются слоями
Слои уплотняются с помощью механического оборудования, засыпаются землей, выравниваются и уплотняются.
Со временем наполнитель оседает
Микроорганизмы воздействуют на органические вещества и разлагают их
Разложение похоже на разложение при компостировании
Факультативные бактерии гидролизуют сложные органические вещества до более простых водорастворимых органических веществ.
Они диффундируют через почву, где грибы и другие бактерии преобразуют их в углекислый газ и воду в аэробных условиях.
Аэробные метаногенные бактерии утилизируют образовавшийся метан, а остальная часть диффундирует в атмосферу.
Слишком большое количество мусора не должно быть захоронено – опасность пожара
Содержание влаги – не менее 60% для хорошего биоразложения
Глубина захоронения отходов более 3 м – опасность возгорания из-за сжатия нижних слоев – поэтому следует избегать.
Глубина захоронения отходов обычно ограничивается 2 м
Температура на начальных стадиях разложения – до 70 градусов C – затем снижается
Рекультивированные территории могут быть использованы для других целей
Инженерные полигоны твердых отходов
Дно траншеи выстилается непроницаемым материалом для предотвращения загрязнения грунтовых вод фильтратом
Должен быть предусмотрен хорошо спроектированный и продуманный механизм сбора фильтрата.
Собранный таким образом фильтрат обрабатывается и затем утилизируется.
Типичный санитарный полигон для твердых отходов
Типичная санитарная свалка
Компоненты типичного полигона
Примеры систем на полигонах твердых бытовых отходов
Где LCS = система сбора фильтрата
ГКС = облицовка из геосинтетической глины
LDS = система обнаружения фильтрата
Газ на полигоне ТБО
Таблица: Типичные компоненты свалочного газа твердых бытовых отходов
Компонент
% по объему (сухой)
Метан
45-60
Диоксид углерода
40-60
Азот
2 – 5
Кислород
от 0,1 до 1
Аммиак
Водород
от 0 до 0,2
Сжигание твердых отходов
Метод, подходящий для горючих отходов
Мусор сжигается
Применяется в переполненных городах, где нет мест для отсыпки земли
Высокие затраты на строительство и эксплуатацию
Иногда используется для уменьшения объема твердых отходов для заполнения земли
Первичная камера – предназначена для быстрого высушивания влажных отходов и полного сгорания отходов и летучих газов.
Для этой цели предусмотрен выступ или сушильный очаг
Вторичная камера – между первичной камерой и штабелем – температура выше 700 градусов C
Здесь полностью сгорают все несгоревшие и полусгоревшие материалы.
Сжигание отходов в энергию
Мусоросжигательные печи – отходы сжигались без извлечения энергии – выхлопные газы очень горячие – превышают допустимую температуру на входе для электростатических фильтров, используемых для контроля выбросов твердых частиц.
Современные горелки – сочетают сжигание твердых отходов с рекуперацией энергии
Компрессоры для сжигания твердых отходов
Яма для хранения – для хранения и сортировки поступающего мусора
Кран – для загрузки камеры сгорания
Камера сгорания, состоящая из нижних решеток, на которых происходит сгорание
Решетки, по которым перемещается мусор
Система рекуперации тепла из труб, в которых вода превращается в пар
Системы обработки золы
Системы контроля загрязнения воздуха
Решетки – Обеспечивают турбулентность для тщательного сжигания ТБО, перемещают мусор вниз, обеспечивают подачу воздуха для сжигания мусора через отверстия в решетке (для содействия сжиганию, а также для охлаждения решетки).
Рабочая температура горелок ~ от 980 до 1090 градусов C
Типичный мусоросжигатель ТБО
Решетки печи для сжигания ТБО
Решетки печи для сжигания ТБО. Воздух, подаваемый под огонь, выдувается через отверстия на рисунках показаны решетки трех типов. (b) возвратно-поступательные (c) качающиеся (d) движущиеся
Компостирование
Аналогично санитарному захоронению отходов
Получается стабильный конечный продукт – хороший кондиционер почвы и может быть использован в качестве основы для удобрений
Популярно в развивающихся странах
Разлагающиеся органические вещества отделяются и компостируются
Методы
Компостирование через открытое окно
Механическое компостирование
Компостирование через открытое окно
Отходы укладываются в кучи высотой около 1,5 м и шириной 2,5 м при влажности около 60%.
В кучах мусора накапливается тепло из-за биологической активности – температура поднимается примерно до 70 градусов C
Кучи переворачиваются для охлаждения и аэрации, чтобы избежать анаэробных условий.
Содержание влаги доводится до 60%
Снова укладывается в кучу – температура повышается примерно до 70 градусов C
Вышеуказанные операции повторяются
Через несколько дней (~ 7-10 недель) температура опускается до атмосферной – признак стабилизации компоста.
Механическое компостирование
Процесс стабилизации ускоряется с помощью механических приспособлений для переворачивания компоста
Компост стабилизируется примерно за 1 – 2 недели
Для обогащения компоста – в отходы добавляется ночная земля, коровий навоз и т.д.
Обычно это делается в компостных ямах
В основании ямы предусмотрены приспособления для отвода избыточной влаги
На дно ямы укладывается слой золы, молотого известняка или суглинистой почвы – для нейтрализации кислотности компостного материала и создания щелочной среды для микроорганизмов.
Яма заполняется чередующимися слоями мусора (уложенного слоями глубиной 30-40 см) и ночной почвы или коровьего навоза (уложенного поверх него тонким слоем).
Материал переворачивается каждые 5 дней или около того
Через ~ 30 дней он готов к использованию.
Методы, используемые в Индии
Индорский метод – аэробный – кирпичные ямы 3 x 3 x 1 м – до 8-12 недель материалы регулярно переворачиваются в ямах и затем хранятся на земле около 4-6 недель – всего 6-8 переворачиваний
Бангалорский метод – анаэробный – земляные траншеи 10 x 1,5 x 1,5 м – оставляют для разложения – требуется от 4 до 5 месяцев
Вермикомпостирование
Идеально подходит для биоразлагаемых отходов из кухонь, гостиниц и т.д.
На бытовом уровне может быть достаточно емкости или лотка глубиной более 45 см и размером 1 x 0,60 м.
С одного конца в дне должно быть предусмотрено отверстие для слива фильтрата в лоток или емкость.
Положите на дно лотка слой детского металла или гравия толщиной 1 дюйм.
Поверх этого уложите старый мешок или кусок плотной ткани, на него слой кокосовой шелухи, перевернутый вверх дном, и поверх этого слой сухих листьев и сухого коровьего навоза (в порошке) толщиной 2 дюйма.
Положите на него биоразлагаемые отходы.
Внесите в него качественных дождевых червей (~ 10 г для ящика 0,6 x 0,45 x 0,45 м).
Если отходы сухие, ежедневно сбрызгивайте их водой.
Дождевая вода не должна попадать в лоток, сосуд или ящик.
Держите его закрытым
Если ящик находится под ярким солнцем, дождевые черви спускаются вниз, а компост можно брать сверху.
Компост можно сушить и хранить
Продолжайте складывать отходы в ящик
Добавьте немного коровьего навоза через определенные промежутки времени
Не используйте вермивош непосредственно. Перед использованием разбавьте в соотношении 1:10.
Утилизация путем вспашки полей
Не очень часто используется
Не является экологически чистым в целом
Утилизация путем откорма свиней
Не распространен в Индии
Отходы хорошо измельчаются в кофемолках и затем поступают в канализацию
Сброс мусора в канализацию – БПК и ТСС увеличиваются на 20-30%
Утилизация остатков мусора – все еще проблема
Утилизация
Такие материалы, как бумага, металл, стекло, тряпки, некоторые виды пластика и т.д. могут быть спасены, переработаны и использованы повторно.
Ферментация или биологическое переваривание
Биоразлагаемые отходы – перерабатываются в компост
Перерабатывайте все, что возможно
Опасные отходы – утилизируйте их подходящими методами
Захоронение или сжигание остального