Твердые отходы: (Возникновение, сбор, обработка и удаление). Сокр. пер. с англ. / Под ред. Ч. Ман-телла. — М.: Стройиздат, 1979.— 519 с, ил.



Рассмотрена динамика образования отходов в различных отраслях промышленности, сельском и коммунальном хозяйствах. Описаны различные методы и оборудование по утилизации и обезвреживанию отходов Особенность книги состоит в том. Что проблема отходов рассмотрена с позиций их использования в качестве вторичных энергетических и материальных ресурсов. На конкретных примерах показано, что дальнейшее развитие техники будет способствовать более широкому вовлечению отходов в процесс материального производства.
Книга предназначена для инженерно-технических работников.
В предлагаемом читателю переводе книги «Твердые отходы» под редакцией Ч Мантелла рассматривается проблема утилизации и переработки отходов которые образуются в процессе развития различных отраслей. Одно из главных достоинств книги, обусловивших ее перевод на русский язык, состоит том что по своей тематике она охватывает практически все области отходов _ промышленных, радиоактивных, сельскохозяйственных и коммунальных. Это своеобразная энциклопедия или справочник, в котором наряду со статистическими данными приводятся сведения о методах утилизации и переработки отходов. Хотя в книге самые свежие сведения приводятся на уровне 1972 г она дает достаточно четкое представление о современных технологических методах, об оборудовании по переработке отходов, экономических затратах. До последнего времени аналогичная книга на русском языке не издавалась, поэтому ее выход представляет большой интерес как для специалистов, занимающихся планированием использования отходов, так и непосредственно для инженерно-технических работников.
В СССР решению проблем охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов уделяется большое внимание. В Конституции СССР записано, что в интересах настоящего и будущего поколений в СССР принимаются необходимые меры для охраны и научно обоснованного использования земли, недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения чистоты воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей человека среды. Начиная с 1974 г. в государственных пятилетних и перспективных планах экономического и социального развития введен раздел «Охрана природы и рациональное использование природных ресурсов». В области сокращения количества промышленных отходов достаточно четко определились следующие направления: разработка бессточных систем водоснабжения предприятий; развитие систем переработки отходов производства и потребления; разработка принципиально новых процессов, исключающих технологические стадии, на которых происходит выброс вредных веществ; разработка и планирование таких территориально-производственных комплексов, в которых осуществлен замкнутый цикл переработки отходов всех предприятий.
В связи с этим большое значение приобретает изучение зарубежного опыта. В русском переводе книга «Твердые отходы» сокращена вдвое, в первую очередь за счет разделов, которые уже известны подготовленному советскому читателю из ранее опубликованных изданий: в частности, не переводилась глава об очистке дымовых газов от пыли и вредных веществ, опущены разделы, в которых изложены общие принципы очистки сточных вод, в сокращенном переводе дано описание регенерации цветных металлов, так как методы, применяемые в США, мало чем отличаются от методов, используемых в отечественной практике.
Определенные трудности перевода обусловлены тем, что терминология в области отходов пока окончательно не утвердилась. В отдельных случаях приведена американская терминология, которая точнее отражает сущность процесса. В частности, в отечественной литературе применен термин «организованная, или контролируемая, свалка», обозначающий захоронение отходов в землю при непрерывном наблюдении за состоянием подземных вод, состоянием отходов количеством земли и т. д. Между тем в американском издании употребляется более ёмкий термин «санитарная земляная засыпка». Отдельные таблицы преобразованы в форму, более удобную для восприятия, причем в большинстве из них дан пересчет в метрическую систему. В целом выход книги «Твердые отходы» под редакцией Ч. Мантелла будет полезен для ознакомления с одной из важнейших проблем рационального использования материальных ресурсов. Возникновение, сбор, обработка и удаление твердых отходов — все эти проблемы современного общества, людей, организаций, политического строя встречались на более ранних стадиях цивилизации почти в том же виде, в каком они встречаются и теперь: при сжигании отходов или при вывозе их на свалку, захоронении в земле или сбрасывании в море.
Тряпичник, трубочист, уборщик мусора на свалке, старьевщик с тележкой остались только в романах диккенсовской эпохи. Теперь наше общество изобилия отворачивает свой взор от отходов по принципу «С глаз долой, из головы вон!» Мы говорим: «Избавьте нас от отходов, но пусть это стоит не слишком дорого».
Некоторое время тому назад мы начали разговоры об организации умелого обращения с отходами на основе наших технических возможностей, проявляя государственную мудрость при решении проблемы удаления отходов в количествах, эквивалентных по объему тысячам пирамид Хеопса или небоскребов Эмпайр Стейт билдинг. Ныне, благодаря использованию инженерного искусства, мы совершенствуем методы разгрузки, сжигания, различной обработки, биологического разрушения, захоронения в земле или в море той горы отходов, которые создаются обществом изобилия, где каждый из нас по своей производительности труда, технической оснащенности, обеспеченности обслуживанием и комфортом являет собой своеобразный эквивалент 500 рабам какого-нибудь фараона древности.
Эта книга содержит много статистических данных. Твердые отходы животноводства и земледелия, действующих сегодня как промышленные предприятия, во много раз превышают отходы наших городов. Статистика ошеломляющая. Мы поражены сложностью возникших проблем, главным образом социальных, нашего индустриального общества. Отходы всегда были одним из продуктов развития цивилизации, и удаление этих отходов, оскорбляющих наши эстетические чувства и к тому же представляющих опасность для нашего здоровья и для окружающей среды, является проблемой всего «домашнего хозяйства» человечества.
Эта книга призвана обратить внимание на некоторые проблемы, связанные с твердыми отходами. Она основывается сплошь и рядом на использовании результатов отдельных исследований, которые были выполнены до настоящего времени. С твердыми отходами можно справиться, но мы должны отчетливо представлять себе, что неуемная деятельность человека является главным его достоинством. Мы не можем вернуться к темпу жизни и уровню наших предков при решении проблем современного общества. И мы не можем далее существовать, не устраняя те окружающие нас неудобства, которые испытываем сейчас и которые вечно сопровождали наших предшественников.
При подготовке этой книги нам удалось воспользоваться помощью многих ведущих организаций по различным специальным вопросам, а также получить от городских, муниципальных и федеральных организаций и администраций штатов сведения об их деятельности, которые были тщательно изучены. Подобных организаций оказалось так много, что в тех случаях, когда это возможно, мы использовали для них сокращенные наименования. Для получения более подробных данных следует обратиться к авторам монографии.
Выражаю искреннюю благодарность моим многочисленным друзьям по работе, объединившимся с целью помочь в выпуске этой книги, и особенно моей жене Аделаиде за ее помощь и поддержку, без которых эта книга не была бы написана.
Об организации переработки отходов можно сказать словами библейского Соломона: «Немного поспи, немного подремли, немного отдохни, сложа руки, и так придет твоя бедность».
Проблема сбора и удаления твердых отходов давно привлекает внимание органов здравоохранения и тех организаций, которые имеют отношение к вопросам предупреждения болезней и соответствующего контроля. Это подтверждается работами Вивера (1954—1955 гг.) о сборе и удалении отходов [1], Уильямса (1956—1957 гг.) [2], а также Уильямса и Блека (1958— 2959 гг.) [3]. Тем не менее необходимо было получить некоторые дополнительные статистические сведения. Фирма «Комбасшн Инжиниринг, инк.» (Виндзор, шт. Коннектикут) представила обширный отчет [4], в котором изложены данные муниципалитетов, различных отраслей промышленности о развитии системы информации об отходах и представлен технико-экономический обзор проблемы. В течение осени 1966 г. и весны 1967 г. было обследовано около 600 городов и получены отчеты от 50 муниципальных органов. Изучен также статистический обзор об отходах промышленности, выполненный министерством торговли США на основе переписи действующих производств. Выводы, сделанные в отчете, приведены ниже.
Статистические данные
1. Каждые сутки в США образуется примерно 626 тыс. т городских, торговых и промышленных твердых отходов. Из них около 450 тыс. т должны быть удалены средствами муниципальных или частных организаций, остальные удаляются индустриальными методами.
2. В обычном городе должно удаляться примерно 2,5 кг/(чел-сут) твердых отходов, а в целом по стране с учетом ее населения (200 млн. человек) — около 2,3 кг/(чел-сут).
3. Приблизительно 20% городов с населением свыше 25 тыс. человек твердые отходы сжигают в печах; остальные города используют санитарную земляную засыпку, открытые свалки, открытое сжигание или компостирование.
4. Сжигают в печах примерно 9% городского мусора.
5. По состоянию на 31 декабря 1966 г. в США действовали печи для сжигания отходов производительностью около 75800 т/сут.
6. По состоянию на июнь 1967 г., в США работали установки по производству компоста производительностью 740 т/сут.
7. При удалении отходов многие города не сталкиваются с решением проблемы дальних перевозок. Расстояние, на которое перевозят отходы, почти у половины городов составляет менее 8 км.
8. Примерно 50% городов с населением свыше 25 тыс. человек отходы Удаляют путем санитарной земляной засыпки на площадке, действующей около 6 лет. Во многих городах в настоящее время не планируют устройство новых площадок. •
Вопросы планирования. Директор Бюро управления твердых отходов Р. Д. Воун представил отчет «Технико-экономическое исследование потребностей и нынешнего состояния дел в проблеме удаления твердых отходов» [4—6], в котором указывал, что производство твердых отходов на душу населения возросло с
1,25 кг и может возрасти до 3,6 кг В то же время когда надо справиться с увеличивающийся количествами твердых отходов, города сталкиваются с нехваткой подходящих мест для захоронения отходов».
Исчерпывающая оценка задач и потребностей, возникающих при решении проблемы твердых отходов, изложена в отчетеИлиессена [7], выполненном совместно с отделом науки и техники управления твердых отходов, различными отделами министерства здравоохранения, образования и благосостояния, министерством внутренних дел, горным комитетом министерства внутренних дел, министерством обороны, министерством военно-воздушных сил, министерством сельского хозяйства, бюджетным комитетом и представителями ведомств. В этом отчете говорится, что в целом по стране ежедневно образуется почти 7 млн. кг твердых городских отходов и что сбор и удаление их обходятся городам примерно в 4 млрд. долл. в год.
Традиционные представления о твердых отходах, включающих городскую макулатуру, пищевые отходы и мусор с добавлением большого количества брошенных транспортных средств, отходов разрушенных конструкций и других подобных отходов, должны быть пересмотрены. Конгресс США обратил внимание на проблему твердых отходов в целом в законе о переработке твердых отходов 1965 г., в котором твердые отходы определены как «макулатура, мусор и другие выброшенные и ненужные материалы, включая материалы в виде твердых отходов, получаемых при работе промышленных, торговых и сельскохозяйственных организаций, и в результате коммунальных работ». Термин «переработка» также получил широкое толкование, включающее «сбор, хранение, обработку, использование, переработку или окончательное удаление твердых отходов».
Под термином «твердые отходы» понимается материал, который при нормальных условиях является твердым, возникает в процессе жизни людей (или животных) и который выбрасывается как бесполезный или нежелательный. К твердым отходам относятся также осаждаемые твердые частицы, даже когда они временно находятся во взвешенном состоянии в воздухе или в воде. Это относится к гетерогенным смесям, выбрасываемым городским хозяйством, а также к более гомогенным смесям сельскохозяйственных, индустриальных или минеральных отходов.
В отчете Илиессена утверждается также: «Конкретные проблемы переработки твердых отходов часто рассматривались без учета всей имеющейся информации. Кратковременные меры одерживали верх над долгосрочными решениями. Местнические взгляды превалировали над государственным или региональным планированием». Далее он пишет: «В большинстве случаев вопросы выгоды не должны приниматься во внимание, но должны учитываться и диктовать решения интересы сохранения здоровья, интересы сохранения и восстановления окружающей среды, интересы эстетики.
Нечего и думать о сдерживании (путем строгого контроля роста городов) развития промышленности и сельского хозяйства, но планы на будущее должны предусматривать совершенствование таких систем ликвидации твердых отходов, которые
обеспечили бы дальнейший прогресс без побочных вредных
эффектов.
Лучшим решением проблемы истощения ресурсов из-за расточительного использования металлов и других элементов могло бы быть усовершенствование методов повторного использования и циклической переработки. В какой-то мере промышленность, работающая на вторичном сырье, обычно и преследует эту цель, но этот принцип с успехом можно применять в более широком масштабе. Нет ничего удивительного в том, что сегодняшние отбросы, отвалы и автомобильные кладбища будут рассматриваться в дальнейшем как источники, «рудники» тех минералов, чьи естественные руды истощены или остались только в месторождениях, добыча из которых возможна только при больших расходах, чем требуется для циклической переработки отходов».
Илиессен предлагает пути решения поставленной задачи, такие как поиск, действие, развитие и организация. Некоторые таблицы из отчета были дополнены и приведены в этой книге.
Хикмен [8] указывает, что «в стране насчитывается свыше 12 000 земельных участков, используемых службой сбора и удаления отходов, однако проверка показывает, что 94% из них являются непригодными и представляют потенциальную опасность».
Сейчас наиболее удобным и дешевым способом удаления твердых отходов, макулатуры и мусора признано открытое сжигание мусора, хотя такой подход является близоруким и бездумным. Однако то, что можно было допустить раньше, нельзя терпеть в дальнейшем в стране, имеющей свыше 200 миллионов жителей, 70%, которых живут в городах и пригородной местности.
Установлено, что всего в США ежегодно «производится» муниципальными, торговыми и промышленными предприятиями свыше 360 млн. т твердых отходов. Сельскохозяйственные отходы, включая остатки сельскохозяйственных культур, навоз и остатки пищевых продуктов, составляют свыше 2 млрд. т, а «производство» твердых минеральных отходов достигает приблизительно 1,1—1,5 млрд. т и, согласно имеющимся оценкам, должно возрасти до 2 млрд. т в 1980 г. Суммируя все это, получаем более 3,5 млрд. т твердых отходов, образующихся ежегодно в США. Безопасное и наиболее экономичное удаление твердых отходов в таких количествах представляет огромные трудности.
У американцев развито представление, что когда они покончили с какой-либо вещью и положили ее в мусорный ящик или в контейнер для удаления отходов, а мусор подобран, или когда они удаляют отходы своего домашнего хозяйства с помощью Дробилки в канализацию, и продукт проходит в коллекторную сеть, то, таким образом, дело сделано.