Вибір засобів знешкодження і утилізації ТПВ

Поряд із забрудненням атмосфери, джерел питного водоспоживання, незадовільне поводження з ТПВ і промисловими відходами негативно відображаэться на здоров’ї населення, що є основним показником рівня його благополуччя.

Вибір засобу знешкодження та утилізації ТПВ для конкретного міста визначається необхідністю охорони навколишнього середовища і здоров’я населення, раціонального використання земельних ресурсів, економічною доцільністю. При цьому враховують кліматичні, географічні, економічні, містобудівні, санітарно-епідеміологічні, соціальні, технологічні умови.

Найбільше практичне розповсюдження у світовій практиці отримали наступні методи:

1. Складування на полігоні – найбільш дешеве і просте обладнання, встановлюється там, де основою можуть служити глини, важкі суглинки. Там, де це не можливо, приходиться встановлювати спеціальну водонепропускну основу, що приводить до значних затрат, але карлинально не вирішує проблему ТПВ. Вилучаються значні цінні площі. З екологічної точки зору потрібно відмітити, що полігон поряд із фільтратом, забруднює питні джерела, викидає в атмосферу метан і ін токсичні гази. Але з урахуванням невисоких експлуатаційних затрат полігон самий розповсюджений метод видалення ТПВ.

2. Сміттєспалювальні заводи – отримали широке розповсюдження в країнах з високою щільністю населення і великим дефіцитом вільних земель. Головний недолік – важкість очищення вихідних в атмосферу газів, особливо диоксинів. Дуже великі капітальні і експлуатаційні затрати. Збільшення вмісту в ТПВ полімерних матеріалів приводить до збільшення концентрації шкідливих викидів у вихідних газах. Тому необхідно передбачати 2, 3 очистку газів, що збільшує капітальні витрати. Перед спалюванням необхідно видаляти металолом, необхідно передбачати утилізацію тепла. Оптимальні умови будівництва: круглосуточне забезпечення споживачами теплової енергії (в комплексі з ТЕС, котельнею), розміщення заводу у межах міської забудови (промзони) на відстані 0,5 км до з’єднання з теплопроводом, наявність шлаковідвалу, не менше чим 10 км, чисельність обслуговуючого населення не менше 350 тис. чол.

3. Сміттєпереробні заводи в комплексі з компостування. По цій технології ТПВ вступають в природній кругообіг (органічна маса) і перетворюються в компост (цінне органічне добриво, використовується як добриво або біотоплива). Використовуються спеціальні мікроорганізми. Компостування відбувається в штабелях під відкритому повітрі у спеціальних приміщеннях. Перед тим необхідно проводити попереднє сортування, відбір неорганічної маси (металу, поліетилену, скла тощо). Оптимальні умови будівництва: наявність споживача компосту в радіусі 20 – 50 км, чисельність обслуговування не менше 100 – 150 тис. чол. Тут проходить також знищення патогенної мікрофлори.

Використовуючи дані таблиць 1.16, 1.17, 1.18, 1.19, 1.20 визначають засоби знешкодження, тип споруд, найоптимальніші місця розміщення та кількість споруд. Обгрунтуйте переваги та недоліки можливих використаних засобів, вибиріть найбільш оптимальні для вашого міста.

Перші з таблички – який метод найкраще, 4 – які можливі комплекси, 5 скільки споруд

Таблиця 1.16

Санітарно епідеміологічні умови при виборі засобу і типу споруд знешкодження і утилізації ТПВ

Чисельність населення, що обслуговується, тис. чол	Високона-вантажувальні полігони	Засоби знешкодження і утилізації
Спалення	Компостування	Комплексне використання
заводи	польові настанови	заводи
25 – 125	+		++
200 – 500	+	+		++
600 і більше	+	+			++

Примітки. + = бажане рішення; ++ - найбільш бажане рішення.

Таблиця 1.17

Урахування економічних і містобудівних умов при виборі засобу і типу споруд знешкодження і утилізації ТПВ.

Чисельність населення, що обслуговується, тис. чол	Засіб і тип соруд знешкодження і утилізації ТПВ	Мінімальні площі ділянки (де будують)	Мінімальні транспортні витрати	Максимальна утилізація ТПВ	Мінімальні навдені витрати (загальні)	Мінімальні витрати трудових ресурсів
міська	загальна	В с/г	В енергетиці
25... 125	Високонавантажувальні полігони	+					+	+
Установа польового компостування		+		+
200... 400	Високонавантажувальні полігони	+					+	+
Спалювальні заводи		+	+		+
Компостні заводи	+			+
600 і більше	Комплексні компостні заводи зі спалюванням баласту	+		+
Спалювальні заводи		+	+		+
Високонавантажувальні полігони	+					+	+

Таблиця 1.18

Соціальні, екологічні та техніко-економічні показники засобів знешкодження

І утилізації ТПВ

Показники	Вид знешкодження
складування на полігонах	спалювання	компостування
1. Соціальні і екологічні аспекти
Санітарно-гігієнічна оцінка -ступінь і термін знешкодження	практично повна за 100 років	практично повна за 1 годину	практично повна за 1 рік
-забруднення грунтів	практично немає (за винятком ділянки складування)	практично немає (за винятком шлаковідвалу)	практично немає
-забруднення води	практично немає	практично немає	немає
-забруднення повітря	немає	в межах норм з урахуванням хлороутворюючих полімерів	немає
-вміст відходів виробництва по масі, %	немає	25-30	20-30
-те ж, по об’єму	немає	5-6	10-12
2. Техніко-економічні показники (індекси)
Питомі капіталовкладення на 1 т річної потужності по прийманню ТПВ	до 350 тис. чол.	>350 тис. чол.	до 350 тис. чол.	>350 тис. чол.	до 350 тис. чол.	>350 тис. чол.
Питомі експлуатаційні витрати
Питомі трудозатрати
Питома металоємність обладнання на 1 тону річної потужності ТПВ
Питомі енергозатрати кВт год/т
Питома потужність струмоприймачів кВт/т
Питома зайнята площа			2,5			7,5
Повернення експлуатаційних витрат за рахунок реалізації продукції, %
Можливість сумісного знешкодження з частиною промвідходів	так	частково так	практично ні
Освоєння виробництва вітчизняного обладнання	освоєно	ні	освоєно

Для вибору оптимального методу знешкодження на основі комплексної техніко-економічної оцінки з застосуванням принципу системного аналізу виконаємо ранжування показників.

Показник першого рангу – питомі капіталовкладення.

Показник другого рангу – питомі трудовитрати.

Показник третього рангу – питомі енерговитрати.

Показник четвертого рангу – питома металоємність.

Оцінку системи виконаємо за критерієм технічного рівня.

де К_t – відношення числових значень відповідних показників зрівнювальних систем (полігон, спалювання, компостування)

К_ni – індекс техніко – економічного показника

φ_i = i/2^n-1 – нормувальна функція, визначаюча питому вагу показника при оцінки ефективності системи.

i – номер показника в ранжуваній послідовності (S=1,2,…N)

і = 1 φ₁ = ½^1-1=1

і = 2 φ₂ = ½^2-1=0,5

і = 3 φ₃ = 0,25

і = 4 φ₄ = 0,125

Тоді розраховуємо:

(полігон)

 

(спалювання)

 

(компостування)

 

Таким чином, найбільш економічним на даному етапі є примінення для знешкодження твердих побутових відходів спорудження полігона ТПВ. В перспективі може бути запроектований і побутовий сміттєпереробний завад.

Також необхідно враховувати те, що для більшої утилізації ТПВ, та для більшої ефективності роботи споруд їх знешкодження та утилізації можливо використання попереднього сортування відходів, із відбором найбільш цінних відходів для подальшої утилізації. Можливе двохстадійне сортування:

1. Безпосередньо у місцях утворення відходів (люди самі розділяють відходи і викидають у різні контейнери);

2. Безпосередньо перед спалюванням, компостуванням чи захороненням відходів.

Тому можливе впровадження сортувальної системи у місті. Але потрібно враховувати, що чим більше місто, тим складніше і в той же час більш економічно вигідніше дане впровадження. Які компоненти можливо виділяти перед знешкодженням у Вашому місті? Розгляньте, який % певних компонентів міститься у ТПВ, які можливо подальше утилізувати(тобто які компоненти є вторресурсами).

Можливе будівництво сортувального заводу у комплексі з спалюванням, компостуванням чи захороненням.

Також необхідно враховувати те, що чим більше у ТПВ органічної маси, тим більш вони придатні для компостування та спалювання.

Комплексне розміщення споруд із знешкодження і утилізації ТПВ визначають за таблицею 1.18 (розглянути більш ширше вибраний метод)

Таблиця 1.19