Отрицательное воздействие на атмосферный воздух твердых бытовых отходов. Комина Г. П

Вид материалаТезисы

Содержание


Сжигание пластиковых отходов, полимерных материалов, резины представляет особую опасность для окружающей среды и здоровья людей
При горении резины образуются
При горении нейлона, поролона и многих других синтетических покрытий и тканей выделяются
Хлор и хлорсодержащие вещества
Мусоросжигательные заводы
Подобный материал:
Тезисы доклада

Отрицательное воздействие на атмосферный воздух

твердых бытовых отходов.


Комина Г.П.

к.т.н., проф. каф. ТГС и ОВБ СПбГАСУ.


Во всем мире проблема переработки и утилизации бытовых отходов становится все более злободневной. Приближенно общий объем накопленных отходов всех видов оценивается в России в 50-70 млрд. тонн.

Такой большой объем отходов требует колоссальных площадей для размещения, поэтому в идеале захоронению должны подвергаться лишь не утилизируемые остатки после предварительной сортировки и обработки. Промышленные способы предварительной обработки и обезвреживания ТБО перед захоронением, предусматривающие использование заводов по сжиганию отходов, позволяют уменьшить массу отходов, подлежащую складированию на полигонах. Однако, при сжигании ТБО появляется экологическая опасность, обусловленная невозможностью реальной очистки отходящих газов мусоросжигательных заводов от очень опасных примесей, таких как диоксины, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), и даже оксиды азота. Экологическую опасность также представляет захоронение токсичной золы и шлака, масса которых может составлять до 20% сухой массы ТБО.

По морфологическому составу бытовые отходы весьма неоднородны и представляют собой сложную смесь органических и неорганических материалов. Усредненный морфологический состав твердых бытовых отходов для России можно охарактеризовать следующим образом : керамика - 0,8%; стекло- 3,7%;  металл - 3,8%; кости - 1,1%; текстиль - 5,4 %;  дерево - 1,9%; бумага, картон - 37,7%; пищевые отходы - 30,6%;   ПВХ-пластик, обрезки линолеума, пластиковые бутылки и крышки от них, изоляция кабеля и другие изоляционные материалы - 9,7%;   синтетические ткани, нейлон поролон, полиэтиленовая упаковка и др. - 5,2%; кожзаменитель, кожа, резина - 0,5%.

Сжигание пластиковых отходов, полимерных материалов, резины представляет особую опасность для окружающей среды и здоровья людей, находящихся в зоне рассеивания продуктов сгорания, т.к. в них содержится не менее 75 высокотоксичных и канцерогенных веществ.

При горении резины образуются:

•    канцерогенная сажа (вызывает раковые заболевания),

•    оксиды серы (вызывают раздражение дыхательных путей и слизистой оболочки глаз),

•    цианистый водород - токсичное соединение.

При горении нейлона, поролона и многих других синтетических покрытий и тканей выделяются:

•    цианиды, канцерогенные диоксины (отрицательно влияющие на наследственность),

•    фенолы (вызывают патологические изменения в системе кровообращения),

•    трихлорэтилен и дихлорэтилен (поражают печень, почки и нервную систему)

•    нитрозамины, формальдегид (вызывают канцерогенные заболевания),

•    нитрозамины, формальдегид (вызывают канцерогенные заболевания),

•    фтористый водород, хлористый водород (обладают высокой токсичностью и

вызывают воспаление слизистой оболочки глаза и помутнение роговицы).

Хлор и хлорсодержащие вещества вместе с углеродом, водородом и кислородом на базе бензола уже при температуре 300 °C образуют диоксины - высокотоксичные соединения, как, например: полихлодибензодиоксины и полихлордибензофураны. Хлор в этих соединениях может замещать бром с образованием полибромдибензодиоксинов и полибромдибензофуранов. Последующая нейтрализация этих соединений чрезвычайно трудна. Они образуются на базе двойных молекул бензола, соединенных кислородными связями. К любому свободному узлу такого образования (1-4, 6-9) могут быть присоединены атомы хлора. Чтобы с полной уверенностью не допустить при термическом обезвреживании образования диоксинов, необходимо исключить сжигание хлорсодержащих отходов, в первую очередь пластмасс на основе поливинилхлорида.

Если посчитать по методике Московского центра экологических программ какое количество вредных веществ будет сбрасываться в атмосферу с продуктами сгорания при сжигании только 1 тонны ТБО в час, то получим следующие цифры: общий объем продуктов сгорания – 6,5 тыс. м3/ч,   из них примерно 1 тыс. м3 составляют высокотоксичные вещества, в том числе оксиды азота – 104,9 тыс. м3 , диоксиды серы – 133,2 тыс. м3,  оксид углерода – 114,1 тыс. м3, летучая зола - 110,8 тыс. м3, ПАУ, диоксины и др.

Мусоросжигательные заводы - дорогостоящие предприятия и малоэффективные, т.к. очистка продуктов сгорания дорогая и не дает нужного эффекта.

Исследования выбросов МСЗ показывают, что почвы и растительность в окрестностях МСЗ накапливают в себе такие концентрации диоксинов и тяжелых металлов, которые значительно превышают фоновые уровни. Кроме того, показано, что концентрации диоксинов уменьшаются по мере удаления от МСЗ, что подтверждает версию об их происхождении. Это значит, что сельхозпродукты, выращенные в непосредственной близости от МСЗ, также содержат загрязняющие вещества. Исследования процессов образования диоксинов показали, что они могут разлагаться в процессе сжигания и вновь образовываться по окончании этого процесса при изменении температурного режима. Диоксины, присутствующие в выбросах, в основном образуются из хлорбензолов и хлорфенолов, источником которых служит, например, поливинилхлорид (ПВХ) – типичная пластмасса, входящая в состав бытовых отходов. Отходы часто содержат диоксины еще до сжигания. Тем не менее, доказано, что в процессе сжигания образуются новые диоксины. Например, подсчет общего количества диоксинов до процесса сжигания и после него показал, что их итоговое количество оказалось больше. Кроме того было установлено, что при температурах 250-350 0С происходит синтез вторичных диоксинов в присутствии катализатора, роль которого выполняют частицы витающей золы, содержащей ионы тяжелых металлов. Этот процесс значительно увеличивает количество диоксинов.

С точки зрения экологической опасности диоксинов особое значение имеют их разрушительное воздействия на биосферу, включая человека, опасность разрушения озонового слоя в стратосфере и изменение климата вследствие абсорбции инфракрасного излучения (парниковый эффект). Влияние одной дополнительной молекулы примеси фтор- или хлорсодержащих углеводородов на климат соответствует влиянию примерно 15 000 молекул углекислого газа. Диоксины - самое опасное вещество в мире. Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе диоксинов - 0,5 пг/м3 (0,5 × 10-12 г/м3).

Выводы.

Для снижения вредного экологического воздействия свалок ТБО на атмосферный воздух необходимо уже существующие свалки ТБО рекультивировать. Это позволит городскому хозяйству полезно использовать сотни гектаров территории, а газовые фракции, генерируемые свалочной массой, собирать и использовать как газообразное топливо, являющееся альтернативой природному газу.

Вновь образующиеся ТБО сортировать и перерабатывать, так как при сжигании ТБО на МСЗ в атмосферный воздух сбрасывается, даже после многократной очистки продуктов сгорания, более 100 химических соединений, среди которых находятся диоксины и диоксино - подобные вещества. Поэтому следует отказаться от сжигания ТБО, а превратить их во вторсырье и на мусороперерабатывающих заводах создавать из них изделия и материалы пригодные для использования сейчас или в будущем.