Решение проблемы утилизации коммунальных отходов

Среди проблем, порожденных технической революцией, есть одна особо тревожная – это возможность существенного повреждения и даже гибели биосферы в результате всевозрастающих техногенных воздействий. В ХХI веке размещение осадков сточных вод (ОСВ) в Украине является острой проблемой. Для оценки общего количества накопленных в Украине канализационных осадков исходят из условия образования 80 г/сут..чел. сухого вещества, что составляет на сегодняшний день примерно 50 млн. т отходов по сухому веществу или более 1 млрд. м3 по объему, при естественной влажности [1, 2, 4].

Крупнейшая экологическая проблема Украины – загрязненность ее территории отходами. Особую озабоченность вызывают отходы, образованные в процессе очистки городских сточных вод – канализационные илы и осадки сточных вод (ОСВ).
Основная специфика отходов –  их двухкомпонентность: система состоит из органической и минеральной составляющей (от 80 и 20 % соответственно в свежих отходах  и до 20 и 80 % после длительного хранения). Наличие в составе отходов определенного количества тяжелых металлов обуславливает их IV класс опасности. В соответствии с санитарными нормами [3], такие виды отходов должны складироваться под открытым небом и дальнейшей переработке не подлежат.
В 2005г. в  в странах ЕС в соответствии с директивой 86/278/ЕС  по охране окружающей среды,  осадки сточных вод были использованы следующим образом: 52 % – в сельском хозяйстве; 38 % – сожжены; 10 % – складированы [5].
Закон Украины “Об отходах” в виду отсутствия соответствующих технологий утилизации  обязывает осадки сточных вод  только складировать [6].
Технологическая отсталость нашей страны  в сфере утилизации ОСВ в практическом плане обусловлена в первую очередь непозволительными затратами финансовых ресурсов на соответствующие предприятия и оборудование. Поэтому ставится задача разработки альтернативных  эффективных и экономичных способов и технологий вовлечения коммунальных отходов – осадков сточных вод в хозяйственный оборот. Основными подходами к решению проблемы были следующие [7- 9]:
- стабилизация состава  и соотношение органической и минеральной составляющих ОСВ зависят от времени – чем более ”старый” отход, тем он более минерализован и стабилен;
- наличие ТМ (тяжелых металлов)  в ОСВ зависит от вида промышленности городов;
- хранилища ОСВ – это техногенные месторождения сырьевых ресурсов;
- крупнотоннажный отход ОСВ должен быть использован для получения  крупнотоннажной продукции на существующем парке оборудования;
- полученная продукция должна иметь спрос и соответствовать техническим,  экологическим и санитарно-гигиеническим требованиям.
В результате теоретических, экспериментальных и пилотных исследований было показано, что решение экологической проблемы – ликвидации накопленных объемов осадков сточных вод возможно путем их активного вовлечения в хозяйственный оборот в следующих отраслях:
- дорожного строительства (производство органо–минерального порошка взамен минерального порошка для асфальтобетона);
- строительства (производство утеплителя типа керамзит и эффективного кирпича);
- аграрном секторе (производство высокогумусного органического удобрения методом вермикрмпостирования).
Предложенные способы и технологии позволяют:
- утилизировать до 200 кг сухого ОСВ в 1 кубическом метре асфальтобетона с получением материала, физико – механические показатели которого не уступают требованиям ДСТУ (табл.1);
- в обжиговых  керамических изделиях может быть утилизировано 50 % ОСВ с получением заданных свойств керамического черепка (табл.2);
 - при производстве органических удобрений утилизация ОСВ достигает 75 %.

Таблица 1 – Физико-механические свойства образцов асфальтобетона с различным
содержанием добавки ОСВ


№ п/п

Состав асфальтобетона
(плотный, тип Б)

Водо-насы-щение, %

Набу-хание,
%

Предел прочности при сжатии, МПа, при температуре

Коэффи-циент водо-устойчи-вости

20 ºС

50 ºС

водонас. сост.

1

Щебень – 35 %;
Песок из отсева дробления щебня – 65% (контроль)

0,6

0,12

6,40

2,05

5,56

0,87

2

Щебень – 35 %;
Песок из отсева дробления щебня – 63%;
ОСВ – 2 %.

0,55

0,15

6,10

1,65

5,70

0,93

3

Щебень – 35 %;
Песок из отсева дробления щебня – 61%;
ОСВ – 4 %.

0,97

0,15

6,25

1,92

5,60

0,89

4

Щебень – 35 %;
Песок из отсева дробления щебня – 59%;
ОСВ – 6 %.

0,65

0,06

7,40

3,0

6,80

0,91

5

Щебень – 35 %;
Песок из отсева дробления щебня – 57 %;
ОСВ – 8 %.

1,22

0,18

8,0

3,3

6,9

0,86

 

Требования ДСТУ Б В.2.7-119-2003
(марка II, верхние слои)

1,5-3,5

не более 0,85

2,4

1,2

-

не менее 0,85

 

Требования ДСТУ Б В.2.7-119-2003
(марка II, нижние слои)

не более 10

-

1,5

-

-

не менее 0,6

Метод вермикомпостирования в сравнительном аспекте относительно недорог и требует минимум техники. Кроме того, в процессе вемикомпостирования отсутствует фаза предварительного компостирования. Польза, которую могут принести черви очистным сооружениям, очевидна. При расчете «посевной дозы» червей исходят из того, что норма потребления отходов в сутки равна 1,5 их массы. Тогда еженедельное соотношение биомассы червей и массы отходов должно составлять 1:7. Новые отходы не должны добавляться в течение как минимум 144 часов, чтобы максимизировать подавление жизнедеятельности патогенных микроорганизмов. Возможность обеззараживания ОСВ дождевыми червями подтверждается многочисленными исследованиями. После компостирования конечный продукт не содержит патогенной микрофлоры и яиц гельминтов. Низкая себестоимость переработки ОСВ с помощью вермикультивирования и производства вермикомпостов обеспечит высокую экономическую эффективность при использовании их в качестве нетрадиционных органических удобрений.

Таблица 2 Основные свойства керамического черепка


Содержание осадка, %

Средняя плотность,  ρср, т/м3

Пористость, По, %

Теплопровод-ность, λ, Вт/м·К

Предел прочности при сжатии, Rсж, МПа

1

Без добавки

2,08

16,4

0,99

12,2

2

10

2,0

20,0

0,94

13,3

3

20

1,82

27,2

0,84

12,0

4

30

1,70

29,2

0,80

10,2

5

40

1,61

31,6

0,78

9,75

6

50

1,56

37,6

0,70

9,4

7

60

1,50

40,0

0,67

9,25

8

70

1,41

43,5

0,62

9,0

9

80

1,28

48,8

0,55

8,75

  •  

 «Металлический пресс» на биосферу, обусловленный хозяйственной деятельностью человека, может вызвать техногенные геохимические аномалии, размеры которых будут постоянно увеличиваться по мере того, как будут возрастать масштабы и интенсивность хозяйственной деятельности людей. Наша задача состоит в изучении возникающей ситуации и в умении противодействовать негативному развитию процесса загрязнения окружающей среды.
Выводы
1. Экспериментальными и опытно – промышленными исследованиями показана возможность вовлечения ОСВ  в хозяйственный оборот с использованием новых подходов и технологий, что позволит частично решить проблему экологической безопасности страны.
2. Для широкого практического  использования предложенных способов утилизации ОСВ необходимо решить ряд организационно-правовых вопросов: внести изменения в Закон Украины “Об отходах”; разработать технические условия на продукцию и провести ее сертификацию; подготовить обращение в Кабинет Министров Украины и Министерство охраны окружающей природной среды с просьбой о разработке действенных механизмов и путей предоставления льгот по налогообложению прибыли полученной от реализации продукции, изготовленной с использованием отходов и государственных субсидий на снижение процентов по банковским кредитам, направленных на реализацию проектов по утилизации отходов.
3. Для решения этих вопросов было бы целесообразно под эгидой « Укрводоканалэкология» провести широкое обсуждение со специалистами и заинтересованными ведомствами предлагаемых подходов, создать специальный фонд для  финансирования разработки соответствующей нормативно – правовой базы для реализации проектов и выйти со своими предложениями по изменению законодательной базы на правительственный уровень.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абрамович И. А. Утилизация сточных вод  / И. А. Абрамович. – К.: Оригинал, 1993. – 278 с.
2. Гироль Н. И., Журба М. Г. Доочистка сточных вод / Н. И. Гироль, М. Г. Журба. – К.: Левобережное, 1998. – 92 с.
3. ДСанПіН 2.27.029-99. Гігієнічні вимоги щодо поводження з промисловими відходами та визначення їх класу небепеки для здоров,я населення: затверджені МОЗ України 01.07.99. – Київ :Держстандарт, 2000. – 139 с.
4. Сучкова Н. Г. Анализ состояния проблемы рекультивации иловых площадок  очистных сооружений городов и перспективы для Харьковского региона / Н. Г. Сучкова // Материалы научно-практической конференции «ЭТЭВК-2007» 19-21 сентября 2007 г. – Ялта, 2007. ­С. 279-284.
5. Паёнк Т. Л. Законодательство Европейского Союза в области утилизации осадков / Т. Л. Паёнк // Водоснабжение и санитарная техника. – 2003. –  №1. – С. 37-41.
6.  Закон Украины «Про вiдходи», №187/98 – ВР вiд 5.03.1998 р.
7. Дрозд Г. Я. Технико-экологические записки по проблеме утилизации осадков городских и промышленных сточных вод  / Г. Я. Дрозд, Н. И. Зотов, В. Н. Маслак . – Донецк : ИЭП НАН Украины, 2001. – 340 с.
8. Использование осадков сточных вод в производстве строительных материалов / Г. Я. Дрозд, И. В. Матвеева, О. А. Погостнова,  Р. В. Бреус  // Труды / Луганского национального аграрного университета. – Луганск, 2004. – Вып.  №41(53): Технические науки. – С. 3-13.
9. Пашутина Е.Н. Проблема нормирования содержания тяжелых металлов в биогумусе / Е. Н. Пашутина, Г. Я. Дрозд, С. И. Давыдов // Научный вестник Луганского НАУ. Серия Биологические науки. – Луганск: Элтон – 2. № 8. С. 66-69.

Решение проблемы утилизации коммунальных отходов [Електронний ресурс]  / [Пашутина Е. Н.,  Дрозд Г. Я.] // Режим доступу: http://eco.com.ua/content/reshenye-problemy-utylyzacyy-kommunalnyh-othodov

Оцінка: 
0
No votes yet