книги / Управление отходами. Захоронение твёрдых бытовых отходов
.pdfприготовления пищи, водопровод и канализация), наличия системы раздельного сбора отдельных составляющих отходов (макулатура, пищевые отходы, стекло, металл и т.п.) и местных условий.
В жилых домах с центральными системами отопления, с использованием газа или электроэнергии для приготовления пищи отходы топлива отсутствуют. Ис ключается возможность сжигания горючей части отходов (древесина, картон, бу мага и т.п.). Это приводит к уменьшению плотности и увеличению объемов отхо дов.
Вжилых домах без канализации повышается влажность, плотность и увели чивается общая масса твердых отходов.
Вдомах с канализацией часть отходов сбрасывается населением через сани тарные приборы в канализацию, что приводит к уменьшению массы, средней
плотности и влажности отходов. !
С ростом благосостояния и увеличивается доля бумаги и упаковочных мате риалов в ТБО, что значительно повышает их объем, снижаем их среднюю плот ность и незначительно увеличивает их общую массу.
При раздельной системе сбора составляющих ТБО (пищевые отходы, макула тура, металл и др.) масса ТБО может снизиться до 36 кг на 1 чел. по пищевым от ходам и до 20 кг на 1 чел. в год по другим видам вторичного сырья.
Нормы накопления ТБО устанавливают в зависимости от климатических и географических условий: продолжительности отопительного сезона (от 150 дней в южных районах до 300 дней в северных), длительности периода подме'гания тро туаров, дворов, улиц (от 150 дней в северных районах до 300 дней в южных), раз личного потребления населением овощей и фруктов, озелененности населенных мест. Существенно различается и убираемая площадь дворовых территорий ( 2 - 5 м 2/чел.), зеленых насаждений (4 - 12 м 2/чел.).
Для определения фактического накопления ТБО, образующихся от населения, выбираются участки с охватом 0,5% жителей для городов с населением более 500 тыс. чел., 1% - 300 - 500 тыс.чел., 2% - до 300 тыс.чел. Кроме того, выбирается не менее двух наиболее характерных для данного населенного пункта объектов куль турно-бытового назначения.
Для сбора и замеров количества отходов используются стандартные контей неры объемом 0,75 м 3
Нормы накопления рассчитываются по сезонам года. В каждый сезон замеры производятся 7 дней без перерыва. Рекомендуемые сроки для замеров: зима - де кабрь-январь; весна - апрель; лето - июнь-июль; осень - сентябрь-октябрь.
Масса ТБО определяется с помощью автомобильных весов с пределом изме рения 10 кг и точностью ±5 кг или динамометра на 500 кг с точностью ±5 кг.
Объем отходов в стандартных контейнерах емкостью 0,75 м 3 определяют при помощи мерной линейки на 1,5 м.
Рекомендуется уточнять нормы накопления ТБО каждые 5 лет [40].
При организации санитарной очистки населенных мест используют общие й 1щфференцированные нормы накопления ТБО на установленную расчетную еди ницу по каждому объекту образования отходов.
Ориентировочные нормы накопления ТБО в зависимости от источников обра зования определяются СНиП 11 - 60 - 75 (на 1 чел./год, табл. 2.2 и 2.3).
п
|
|
|
|
Ориентировочные нормы накопления ТБО |
Таблица2л |
||||
|
|
|
|
|
|||||
Классификация жилого |
Нормы накопления отходов |
Средняя плотность, |
|||||||
|
фонда |
|
|
кг/год |
I |
u J/nw |
кг/м 3 |
||
Благоустроенные дома: |
|
|
|
|
|
|
|||
при отборе пищевых |
180-200 |
0,9 -1 ,0 |
190-200 |
||||||
отходов |
|
|
|
||||||
без отбора пищевых |
210-225 |
1,0-1,1 |
|
210 |
|||||
отходов |
|
|
|
|
|||||
Неблагоустроенные дома: |
|
|
|
|
|
||||
без отбора пищевых |
360-450 |
|
|
|
300 |
||||
отходов |
|
|
|
1Д - 1.5 |
|
||||
с |
отбором |
жидких |
|
|
|
|
|
||
отходов |
из |
непро |
|
2,0 -3 .25 |
|
1000 |
|||
ницаемых выгребов |
|
|
|||||||
Благоустроенные |
жилые |
|
|
|
|
|
|||
и общественные здания: |
|
|
|
|
|
|
|||
для городов с насе |
|
|
|
|
|
||||
лением |
более 10 |
260-280 |
1,4-1,5 |
|
190 |
||||
тыс. чел. |
|
|
|
|
|||||
Благоустроенные |
жилые |
|
|
|
|
|
|||
и общественные |
здания |
|
|
|
|
|
|||
для городов с населением |
|
|
|
|
|
||||
более 100 тыс. чел. с уче |
280 -300 |
1,4-1.55 |
|
200 |
|||||
том всех арендаторов |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.■ |
|
|
|
Ориентировочные нормы накопления ТБО |
|
|
||||
|
от отдельно стоящих объектов общественного назначения, |
|
|||||||
|
|
|
торговых й культурно-бытовых учреждений |
|
|||||
Объект образования отходов |
Норма накопления отходов |
|
|||||||
среднегодовая |
среднесуточная |
Плотно< |
|||||||
|
|
|
|
|
кг |
|
кг |
м 3 |
кг/м |
Гостиница (на одно место) |
120 |
0,7 |
0,33 |
0,0019 |
170 |
||||
Детский |
сад |
(ясли) |
95 |
0,4 |
0,26 |
0,0011 |
240 |
||
(на одно место) |
|
|
|
|
0,05 |
0,0002 |
190 |
||
Школа, |
техникум, институт |
19 |
" 0,1 |
||||||
(на одного учащегося) |
|
30 |
|
0,08 |
0,00055 |
150 |
|||
Театр, |
кинотеатр |
(на |
одно |
о д |
|||||
место) |
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
40 |
0,22 |
0,13 |
0,0007 |
180 |
|
Учреждение (на одного |
со |
||||||||
трудника) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 2.3 |
|
|
|
Норма накопления отходов |
Плотность, |
||
Объект образования отходов |
среднегодовая |
среднесуточная |
кг/м 3 |
||
Продовольственный магазин |
кг |
м 3 |
кг |
|
|
160 |
0,8 |
0,44 |
0,0022 |
|
|
(на 1 м 2 торговой площади) |
200 |
||||
Промтоварный магазин (на |
30 |
0,15 |
0,8 |
0,0004 |
200 |
1 м 2 торговой площади) |
18 |
0,036 |
0,05 |
|
|
Рынок (на 1 м 1торговой |
0,0001 |
500 |
|||
площади) |
250 |
0,93 |
0,68 |
0,0025 |
|
Санаторий, пансионат, дом |
270 |
||||
отдыха (на одно место) |
125 |
0,5 |
0,34 |
0,0014 |
|
Вокзал, автовокзал, аэропорт |
250 |
[на 1 м2 площади)
При определении объемов накопления ТБО данными табл. 2.2 и 2.3 можно юльзоваться только как ориентировочными, для каждого населенного пункта не- )бходимо их уточнять с учетом местных условий.
В европейских странах, где вместе с ТБО на полигоны вывозят уличный смет, угходы от зеленых насаждений, некоторые специальные отходы (отходы бытовой симии, устаревшие медикаменты, отходы местных промышленных предприятий, макулатуру, радио- и электронную аппаратуру, холодильники, стиральные машины, старые велосипеды и т.д.), шламы очистных сооружений, отходы пищевой про мышленности и другое, объемы этих отходов также учитывают при расчете объема Отходов, поступающих на полигоны, и для них предусматриваются специальные шощадки приема, сортировки и отправки на специализированные участки для разюрки, дробления, утилизации и обезвреживания. При этом можно отметить, что в 1>РГ доля собственно бытовых отходов от населения составляет около 64 - 65%, срупногабаритных бытовых отходов - около 8 - 9%, отходов от местных промьппюнных предприятий - 25 - 26% [34].
2.3. Морфологический состав
Морфологический состав ТБО весьма разнообразен. Это бумага, пищевые от ходы, дерево, металл, текстиль, кости, стекло, резина, кожа, пластмасса и др. Со став и количество компонентов меняются во времени (в зависимости от времени
.'ода и по прошествии нескольких лет) и в пространстве (в зависимости от широты местности, климата). Кроме того, морфологический состав ТБО зависит от уровня кизни населения, степени благоустройства жилья, этнических особенностей и фивычек населения.
В связи с необходимостью получения сравнимой информации о характере морфологического состава отходов при проектировании сооружений по перера ботке и обезвреживанию ТБО в России в этот состав включены следующие обяза тельные компоненты: бумага; картон; пищевые отходы; дерево; металл (черный и
цветной); текстиль, кости; полимерные материалы; прочие (не классифицируемые) части; отсев (крупность менее 15 мм); садовые отходы. Морфологический состав ТБО для различных зон СССР представлен в табл. 2.4. [6].
|
|
|
|
Таблица 2.4 |
|
|
Морфологический состав ТБО для различных |
||
|
|
климатических зон, % массы [6] |
|
|
|
Компонент |
|
Климатическая зона |
|
|
|
средняя |
южная |
северная |
Бумага, картон |
2 5 - 3 0 |
20 - 2 8 |
21-24 |
|
Пищевые отходы |
2 0 - 38 |
35 - 45 |
28-36 |
|
Дерево |
1,5-3 |
1 - 2 |
2 - 4 |
|
Металл: |
|
|
|
|
черный |
2 - 3 ,5 |
1,2-2 |
Э',-4,5 |
|
цветной |
0,2 - 0,3 |
0,2-0,3 |
0,2 - 0,3 |
|
Текстиль |
4 - 7 |
4 - 7 |
5 - 7 |
|
Кости |
|
1,5- 2 |
1 - 2 |
2 - 4 |
Стекло |
5 - 8 |
3 - 6 |
6 - 10 |
|
Кожа, резина |
2 - 4 |
1--3 |
3 - 7 |
|
Камни |
1 -3 |
1 - 2 |
1-2 |
|
Пластмасса |
2 - 5 |
1.5-2,5 |
2 - 4 |
|
Прочее |
1 - 2 |
1 - 2 |
1 -3 |
|
Отсев |
крупностью |
менее |
1018 |
7-13 |
15 мм |
|
7-13 |
||
В европейских странах содержание компонентов в ТБО отличается от приве |
||||
денного в табд.2.4. Например, в Германии (новые земли ФРГ) |
содержание стекла |
|||
выше |
и составляет примерно 12%, при этом доля стекла возросла с 8,84% в |
|||
1985г. |
до 12,45% в |
1991 г., пластмассы - |
с 3,01 до 6,01% соответственно. Вне |
дрение дуальной системы сбора и переработки отходов значительно сказалось на составе ТБО, направляемых на полигоны в ФРГ, Дании и других стран.
Анализ информации о прогнозируемом составе ТБО в США позволяет сде лать вывод о том, что будет значительно увеличиваться доля бумаги, картона и других изделий из древесного волокна, а это повлечет за собой рост объемной мас сы отходов при снижении их плотности. Увеличение содержания пластмасс почти на 300% усложнит процессы сжигания отходов (это свидетельствует в пользу
депонирования отходов на санитарных свалках). Существенно снизится доля пищевых отходов, в результате будут ограничены возможности применения мето дов компостирования и уменьшится содержание азота, фосфора и калия в полу чаемых компостах [7].
В известной степени этот прогноз изменения морфологического состава ТБО может быть отнесен и к России, но с корректировкой на запаздывание 5 - 20 лет.
2.4. Физико-химические свойства
Для оценки возможности применения метода депонирования ТБО на свалках важно знать физико-химические свойства отходов.
Наиболее важными физическими свойствами считаются: размер отдельных частиц (кусков, предметов) компонентов отходов; форма отходов; объем; масса; плотность; площадь поверхности; компактность; сжимаемость; температура; цвет; запах; возраст; радиоактивность.
При оценке химических свойств отходов рассматриваются: pH; биологиче ская потребность в кислороде (БПК); химическая потребность в кислороде (ХПК); содержание общего азота; общего фосфора; органического вещества; токсичность; коррозионная активность. Кроме того, важно знать: взрывоопасность; пожаро опасность; биологическую стабильность; привлекательность для насекомых, гры зунов, птиц; влажность; содержание солей тяжелых металлов (ртуть, свинец, кад мий, никель, медь), токсикантов (хром, мышьяк, селен, бериллий, асбест), канце рогенных веществ, драгоценных металлов, ядохимикатов [8].
Размер и форма отдельных частиц (кусков, предметов) отходов важны для оп ределения необходимости предварительной сортировки по крупности для дробле ния (измельчения).
Объем, масса, плотность учитываются при оценке возможности и целесооб разности предварительного брикетирования, уплотнения, несущей способности, от которой зависит возможность проезда по отходам транспортной и уплотнительной техники, а также при оценке потенциальной слеживаемости.
Площадь поверхности необходимо знать при прогнозе активности протекания химических и биохимических процессов, аэрации и деаэрации, компактность и сжимаемость - при выборе техники для уплотнения, расчете объема депонирова ния.
По температуре отходов оценивается возможность загорания, интенсифика ции или торможения химических, биохимических и микробиальных процессов.
Цвет и запах важны для учета возможного влияния на объекты окружающей среды - придание посторонних цвета и запаха растениям, воде и почве, атмосфер ному воздуху.
От возраста отходов зависят активность процессов их деструкции, условия развития микро- и макроорганизмов (растений, простейших, микробов, насекомых, червей, грызунов и тщ.).
Радиоактивность необходимо знать для прогнозирования радиационной опас ности.
Величина pH имеет большое значение для многих химических и биохимиче ских процессов, жизни микро- и макроорганизмов, коррозионной активности, воз можного загрязнения почвы, подземных и грунтовых вод.
БПК и ХПК являются показателями содержания в ТБО окисляемых биологи ческим и химическим путем органических и неорганических материалов, что важ но для прогнозирования и опенки интенсивности деструкции отходов.
Содержание общего азота, фосфора, органического вещества важно знать для выбора методов компостирования, оценки эффективности химических и биологи ческих процессов деструкции.
Коррозионная активность, взрывоопасность, пожароопасность - важные пока затели при оценке и выборе конструктивных решений, материалов для сооружений и конструкций, механизмов и машин, мероприятий по безопасности персонала и населения, проживающего в зоне возможного влияния свалки.
Биологическая стабильность, влажность, привлекательность отходов для на секомых, грызунов, птиц определяют необходимость проведения мероприятий по устранению возможности выплода мух, размножения грызунов и птиц, регулиро ванию активности биохимических процессов.
Соли тяжелых металлов, токсиканты, канцерогенные вещества, ядохимикаты обусловливают потенциальную токсичность ТБО. Решение о возможности депо нирования таких отходов на свалке можно принять лишь при условии их предва рительной сортировки, подготовки, обезвреживания.
Наличие в отходах драгоценных металлов в значащих количествах ставит пол сомнение целесообразность их депонирования, т.к. в будущем возможно их извле чение из рабочего тела свалки для последующей переработки.
25. Санитарно-гигиеническая и эпидемиологическая
характеристики
ТБО могут содержать дурнопахнущие вещества, токсичные материалы, опас ные для человека. Особую опасность представляют соли тяжелых металлов, кан церогенные вещества.
Органические вещества, легко разлагаются при плюсовых температурах, вы деляя при этом дурнопахнущие газы - аммиак, сероводород, индол, скатол, атакже метан и жидкости, с продуктами неполного разложения. Многие из этих продуктов ядовиты. Это приводит к загрязнению атмосферного воздуха, почвы, воды.
В тех случаях, когда ТБО высыхают, образуется пыль. Часто в пыли содер жатся токсические вещества, яйца глистов, патогенные микроорганизмы. Пьиц легко развеивается, загрязняя прилегающие территории.
Беспорядочно сваленные ТБО, часто гниющие с неприятным запахом, ос корбляют эстетические чувства населения. На этом фоне трудно воспитывать у на селения положительное отношение к чистоте и содержанию населенных мест в об разцовом порядке.
ТБО представляют большую опасность в эпидемиологическом отношении, так как они являются хорошей средой для выживания и размножения возбудителей таких болезней, как дизентерия, инфекционный гепатит, полиомиэлит, брюшной тиф, холера, туберку лез, сибирская язва и многих других. В таблице 2.5 указаны сроки выживаемости патогенных микробов в отбросах.
Кроме возбудителей инфекционных заболеваний ТБО также содержат яйца глистов (гельминтов). Особенно много их находят в квартирном смете, испражне ниях, содержимом выгребных ям. Наиболее распространены яйца геогельминтов для которых пребывание в почве является одной из обязательных стадий развития С ТБО яйца геогельминтов попадают в почву, где они развиваются до стадии зре лого яйца с подвижной личинкой (инвазионная стадия), а затем с овощами, водой пылью, мухами попадают к человеку, в организме которого происходит их созре вание. Наиболее часто встречаются в ТБО яйца аскарид, остриц, власоглавов,
Таблица 2.5
Сроки выживаемости патогенных микробов в отбросах [91
Возбудитель инфекции |
Отбросы |
|
Холерный вибрион |
Испражнения |
|
|
Содержимое выгребных ям |
|
| |
Сточные воды |
|
Испражнения |
||
Палочка брюшного тифа |
||
|
Содержимое выгребных ям |
|
1 |
Сточные вода |
|
|
Кухонные отбросы |
|
|
Комнатный смет |
|
Дизентерийная палочка |
Кухонные отбросы |
|
|
Комнатный смет |
|
Палочка сибирской язвы |
Комнатный смет |
|
Микробактерия туберкулеза |
Мокрота |
|
Палочка паратифа |
Кухонные отбросы |
|
|
Комнатный смет |
Сроки выживаемости, Дни
20 -210
7 - 1 5
2 - 1 5
30-100
о СП |
1 |
О |
|
6 |
|
|
4 |
|
' |
42 |
1 |
5 |
1 |
|
|
24 |
|
|
80 |
|
120-200
Г24
107
рыбного, бычьего и свиного солитеров. Через ТБО может также распространяться сальмонеллез*
ТБО являются подходящей средой для развития мух. Наибольший интерес как переносчики возбудителей инфекционных заболеваний и глистных инвазий представляют: комнатная муха (Musca domestica L); домовая муха (Musca stabulans F); базарная муха (Musca Sorbens Wd).
Мухи переносят яйца глистов на загрязненных лапках и хоботках, а также распространяют их через свои испражнения и отрыжку, оставляемые в виде пятен на разных предметах. Известный гельминтолог С.А.Альф приводит данные о том, что 10 наблюдаемых мух за 20 часов унесли из. отбросов на частях своего тела 400 личинок глистов [10].
Патогенные микробы живут в организме мух от 2 до 8 дней. Мухи распро страняю их механическим путем (стряхиванием с поверхности лапок, крыльев, го ловки) и с выделениями из кишечника [9].
Особенно велика роль ТБО в размножении грызунов (мыши, крысы) и птиц (вороны, чайки и др.), которые находят здесь и пищу, и место обитания. Грызуны и птицы переносят возбудителей инфекционных заболеваний и глистных инвазий не только людей, но и животных.
Учитывая, что при прямом контакте с ТБО имеется опасность для здоровья человека и ухудшения санитарных условий жизни, необходимо применять методы сбора, транспортировки, обезвреживания и переработки ТБО, сводящие к мини муму эту опасность.
2.6.Возможные направления влияния ТБО на объекты окружающей среды
При попадании ТБО в окружающую среду возможен их контакт с атмосфер ным воздухом, водой водных объектов (поверхностных и подземных), почвой, жи вотным и растительным миром и, что особенно важно, с населением. Эти прямые или опосредованные контакты в зависимости от
местных условий (климатических, геологических, гидрогеологических и гидроло гических, плотности и видового разнообразия животного и растительного мира, плотности населения и др.), количества и качества ТБО могут оказаться неблаго приятными для объектов окружающей среды.
Обычно ТБО комплексно воздействуют на население и основные среды - ат мосферный воздух, воду и почву, растительный и животный мир, но в ряде случаев воздействие может оказаться неблагоприятным только для одной или нескольких сред. Такое воздействие может привести к изменению одного или ряда показателей состояния окружающей среды в целом или отдельных сред. Для удобства изучен™ и оценки влияния ТБО условно выделяется шесть основных показателей вредно сти, характеризующих неблагоприятное воздействие загрязняющих веществ на объекты окружающей среды: органолептический; общесанитарный; фитоаккуму ляционный (транслокационный); миграционно-воздушный; миграционно-водный; санитарно-токсикологический [11].
Органолептический показатель вредности позволяет оценить изменение свойств и качества объектов окружающей среды с помощью органов чувств (зре ние, обоняние, вкус) или аналитических методов, позволяющих заменить органы чувств человека (анализаторы цвета, прозрачности, запахов и т.д.). Органолептиче ски оценивается изменение под влиянием загрязняющих компонентов ТБО: запаха, привкуса, цвета, действия на слизистые оболочки человека атмосферного воздуха; запаха, привкуса, цветности, необычной окраски (цвета) грунтовых и поверхност ных вод; цвета и запаха почвы; запаха, привкуса и пищевой ценности растения выросших на загрязненной ТБО почве.
Общесанитарный показатель вредности характеризует качественно и количе ственно степень изменения основных процессов биологической активности и са моочищения почвы от ’чягрячнятших и зоген н ы х химических веществ (ЭХВ).
Фитоаккумуляционный (транслокашонный)Показатель позволяет оценить миграцию ЭХВ из почвы, загрязненной компонентами ТБО, в растения, которые могут быть использованы в качестве пищевых продуктов для населения и корма для скота. При этом важно отметить, что оценивается содержание ЭХВ не во всей массе растения, а только в тех частях, которые относятся к товарной массе [И].
Миграционно-водный показатель характеризует процессы переноса ЭХВ с отжимной водой (фильтратом) и поверхностным стоком (ливневая вода) с ТБО в грунтовые, подземные и поверхностные воды.
Миграционно-воздушный показатель вредности позволяет оценить перенос ЭХВ в атмосферный воздух с выделяющимися из ТБО газами, испарениями, пы лью.
Санитарно-токсикологический показатель характеризует вредное воздействие (прямое или опосредованное) ЭХВ ТБО на здоровье и санитарные условия жизни человека, животных и растений.
Для предотвращения возможного неблагоприятного воздействия загрязняю щих компонентов ТБО на объекты окружающей среды и население необходимо организовать системы сбора, транспортировки, обезвреживания, складирования (депонирования) ТБО, сводящие к минимуму контакты с ТБО и возможность ми грации ЭХВ в почву, водные объекты, атмосферный воздух и в пищевые цепи (растения и животные).
3. Санитарная характеристика почвы как приемника ТБО
3.1. Строение почвы
Почвой называют поверхностный (наружный) слой горных (материнских) по род, измененный совместным воздействием внешних условий - воды, тепла, возду ха, растительных и животных организмов. Активно на процессы почвообразования влияют время, климат, рельеф и деятельность человека.
В почве протекают разнообразные химические, физические, биохимические и биологические процессы. Эти процессы настолько интенсивны, а участвующая в них биомасса столь велика, что, строго говоря, почву нельзя отнести к косной ма терии, так как она, по В.Р.Вильямсу, является сложйой комбинацией " минераль ных и органических веществ, в которых никогда, ни на минуту нет состояния по коя, которая насквозь проникнута жизнью и живыми существами, которая сама да ет жизнь, и в которой состояние покоя и неподвижности есть состояние смерти"
Качество почвы обычно оценивают по основному свойству - плодородию. Под плодородием понимают способность почвы обеспечивать растения питатель ными элементами, водой и воздухом.
При санитарной характеристике почвы оценивают ее способность к самоочи щению от экзогенных химических веществ-загрязнителей и биологического за грязнения (патогенные микроорганизмы и простейшие), а также способность к пе реработке и обезвреживанию органических отходов.
Почва состоит из косной (минеральной и органической) и живой (биомасса микробов, простейших, личинок насекомых, червей, плесени, вирусов, бактерио фагов) частей. Продукты выветривания горных материнских пород составляют минеральную часть почвы. Органическая часть состоит из частично разложивших ся остатков растений, животных, продуктов их жизнедеятельности. Органическое вещество почвы называется почвенным перегноем (гумусом). В почве содержатся газообразные вещества - кислород, азот, аммиак, углекислота, сероводород, метан и многие другие. Вода в почве находится в виде почвенного раствора и паров.
Гумус является основным источником азотного питания растений и формиру ет структуру почвы, а также влияет на воздушный, водный и тепловой режим, оп ределяющих условия развития растений.