Управление отходами

Андрей Колосов, ООО «Инновации-Евросервис»

Накопление бытовых и промышленных отходов является одной из основных угроз экологической безопасности страны.

Современная цивилизация может запомниться потомкам не только как технократическое общество, но и как самый негуманный загрязнитель окружающей среды. Отходы производства и жизнедеятельности способствуют вырождению экологической ниши, в которой живет человек.

В России ежегодно образуется около 130 млн м3 твердых бытовых отходов (ТБО). Из 27 млн т (1 м3 отходов до уплотнения весит 200 кг) промышленной переработке подвергается лишь около 3 %. Всего же, включая промышленные отходы, в отвалах и хранилищах на территории страны скопилось около 80 млрд т мусора. Точных данных об образовании, утилизации и размещении отходов производства и потребления за последние годы нет. Учет таких данных на федеральном уровне не проводится. С 2005 г. из Государственного доклада об охране окружающей среды Российской Федерации исключен раздел «Отходы производства и потребления».

Недостаточно учитывается промышленный потенциал накопленных и образующихся отходов, содержащих ценные компоненты, которые могут вовлекаться в хозяйственный оборот. Это особенно актуально в условиях истощения природных ресурсов.

Анализ данных показывает, что в городах России среднесуточная норма накопления ТБО за год в благоустроенных жилых зданиях составляет 0,52 кг/чел. или 0,96 м3/чел. при плотности до 0,2 т/м3. Коэффициент суточной неравномерности накопления ТБО (неравномерность поступления в приемные контейнеры) равен 1,26. Максимальное накопление наблюдается осенью.

Твердые бытовые отходы отличаются стабильно высоким содержанием органического вещества (до 78 % сухого вещества) с незначительными сезонными колебаниями.

ТБО имеют низкую теплотворность. Удельная теплота сгорания их составляет 1480 ккал/кг, изменяясь в зависимости от сезона от 1224 ккал/кг до 1612 ккал/кг.

Состав ТБО в значительной степени зависит от времени года. Бумага, древесина, ветошь составляют 17–52 %, пищевые отходы – 7–66 %, пластмасса – 3–47 %, резина – 6–49 %, металлы – 1–38 %.

Осенью при максимальной влажности теплотворность ТБО минимальна. Повышенная влажность определяется высоким содержанием пищевых отходов, а также тем, что дождь смачивает содержимое открытых контейнеров.

Свалки и полигоны: стихийные, санкционированные и санитарные

Как правило, закрытые свалки и полигоны, различные по своему объему, составу, площади захоронения, высоте и форме, располагаются в населенных пунктах и занимают довольно большие территории, которые на длительное время исключаются из хозяйственного использования.

Существующие захоронения ТБО можно разделить на три основные категории/

- Стихийные свалки. При их устройстве не проводятся инженерно-экологические изыскания для территорий, отведенных под размещение отходов. Затраты при эксплуатации и закрытии объекта минимальны. Отходы здесь размещаются насыпью без уплотнения и изоляции. Захоронение и зона его влияния в течение длительного времени не контролируются.

- Санкционированные необорудованные захоронения ТБО. Они вводятся в эксплуатацию с соблюдением нормативов размещения объекта по санитарным и геолого-гидрологическим критериям. При этом проводится послойное уплотнение отходов, в некоторых случаях без изоляции слоев. Эксплуатация объекта завершается окончательной засыпкой рабочей поверхности захоронения. Регулярные наблюдения за полигоном и зоной его влияния не проводятся.

- Санитарные полигоны, на которых предусматривается соблюдение технологии складирования, наличие инженерных сооружений и контроль влияния объекта на окружающую среду.

Полигоны ТБО различаются также по климатическим и географическим условиям, возрасту, объему, составу и сроку действия эмиссий, локальным особенностям местности. В настоящее время они классифицируются по форме (карьерные, отвальные, откосные, резервуарные захоронения), годовому объему принимаемых ТБО (10, 20, 30, 60, 120, 240 и т. д. до 3000 тыс. м3/год) и мощности захоронения.

В 1980-е годы в нашей стране не велось серьезных проработок в области обустройства новых и действующих полигонов ТБО. В результате к середине 1990-х гг. во многих российских городах свалки были переполнены, происходил сложный процесс поиска новых мест для захоронения мусора.

Как показывает анализ, общая стратегия депонирования отходов формируется и осуществляется без учета вторичного использования занятых ими территорий в отдаленной перспективе. Причиной является отсутствие концептуальных и научно-методических основ управления полигонами с учетом их последующего инженерного освоения, безопасного в экологическом отношении.

Основная часть полигонов ТБО располагается в бывших карьерах или оврагах. В настоящее время основание новых полигонов изолируется, например, в Воронеже и Московской области. Несколько полигонов оборудовано системой сбора и утилизации свалочных газов, прежде всего метана. Однако проблема влияния газообразных и жидких выбросов свалки на окружающую территорию пока не привлекла должного внимания. Подобные исследования, проведенные в ряде зарубежных стран, показали, что газы со свалок могут быть опасны для здоровья населения, проживающего в зоне влияния полигонов.

В нашей стране организация, эксплуатирующая свалку, должна платить деньги за загрязнение окружающей среды в экологический фонд. Однако на практике такие платежи не вносятся. Выбросы полигонов ТБО, как и любого другого предприятия, должны быть соответствующим образом оформлены. Создание системы квот на выбросы и определение ущерба от эксплуатации полигонов должно создать экономические предпосылки к их обустройству и строительству мусороперерабатывающих предприятий.

Воздействие на окружающую среду

Воздействие полигонов ТБО на природу осуществляется посредством эмиссии биогаза, образующегося при гниении, а также выбросов продуктов горения и проникновения фильтрата в грунтовые воды. При оценке степени этого воздействия одной из основных проблем является недостаточная изученность процессов, происходящих в свалочном теле.

Химический состав, интенсивность и продолжительность эмиссий биогаза индивидуальны для каждого полигона. Эти показатели зависят от качественного и количественного состава складированных отходов, местных природных условий, возраста данного объекта, интенсивности процессов разложения ТБО. Закономерности метаногенеза изучены достаточно хорошо. Однако пока отсутствуют ответы на вопросы о том, какие полигоны наиболее опасны, при какой степени разложения отходов свалочные тела не представляют угрозы для окружающих экосистем. Недостаточно разработана методика определения объема и скорости образования биогаза, периода его интенсивного выделения, потенциала опасности полигона. Кроме того, нет классификации полигонов как источников биогаза, что не позволяет принимать адекватные инженерно-технические решения.

При воспламенении в теле свалки, помимо оксида углерода, угарного газа, образуются и продукты горения пластика, которые обладают более сильным мутагенным воздействием на человека, чем радиоактивное поражение.

Свалка является источником фильтрационных вод. Продукты разложения зачастую проникают в грунтовые воды. Это отрицательно сказывается не только на качестве питьевой воды, но и на состоянии экосистемы данного района в целом.

Вообще полигоны ТБО представляют собой источник разнообразных вредных веществ. Некоторые из них представлены в табл. 1.

Таблица 1. Влияние различных веществ на окружающую среду