Виды отходов, длительное складирование.
С тех пор как человек начал хозяйничать, возникают отходы. И прежде они собирались, высыпались за пределами жилья, закапывались и спускались в водоемы. Поскольку им не придавалось никакого значения, они часто становились источниками инфекций и эпидемий.
Раньше домашний мусор состоял на 60% из золы и шлаков (угольные печи), 20 — 25% органических отходов, небольших количеств бумага, картона, стекла и металлов. Пластмасс ещё не было. Домашние отходы частично сжигали в печи. Масса отходов постоянно возрастала. В настоящее время сложные в производстве упаковки, чаще всего пластмассовые, более частые новые приобретения (мебель, бытовые машины, автомобили) изменили состав мусора.
Удаление отходов.
В 1972 г. в ФРГ был принят Закон об удалении отходов с целью прекратить так называемое беспорядочное "удаление". С тех пор по всей территории страны организации, ответственные за сбор и вывоз мусора, вывозят отходы из частных хозяйств только в мусорных контейнерах. Поскольку все вещества раньше или позже возвращаются в циклы массообмена, понятие "уничтожение отходов" не имеет смысла. Мусор может быть только сохранен на свалке или полигоне, сожжен в мусоросжигающих установках (МСУ), после процесса пиролиза может быть подвержен утилизации (круговорот). Экологически наиболее целесообразная форма решения проблемы мусора — стремление вообще не мусорить.
Свалка мусора.
Складирование мусора — это упорядоченное и контролируемое хранилище (свалка, полигон) отходов на пригодных для этого территориях. Различают 6 классов свалок:
- загрязненной почвы,
- минеральных веществ,
- бытового мусора,
- отходов промышленности и ремесел,
- спец. отходов,
- подземные хранилища для спец. отходов.
Виды отходов, длительное складирование.
На свалках сосредоточено 65% твердых отходов населенных пунктов, около 60% проблематичных отходов малых производств и более 90% инертных отходов (строительный мусор, земля из котлованов).
Число свалок постоянно сокращается с их одновременным укрупнением (до 1972 г. - 50 000, в 1982 - около 365 и 2621 свалка строительного мусора). Если естественно плотный грунт под свалку отсутствует (тонко и крупнодисперсная глина), необходимо искусственно изолировать основу свалки от грунтовых вод. В качестве уплотнителей применяют битум, пластмассовые пленки, землю, пропитанную синтетическими смолами, силикатным клеем или прочими склеивающими средствами. Сомнительной кажется технически обосновываемая гарантия абсолютной плотности на 30 — 50 лет, поскольку материалов, которые были бы непроницаемыми при любых условиях и для любых веществ, не существует. Поскольку переработка отходов без остатка пока не предвидится, свалки будут нужны еще долго.
Мусор насыпается послойно высотой до 2 м, уплотняется бульдозерами и покрывается строительным мусором, илом из отстойников станций водоснабжения и т. п.. Уплотненный мусор поначалу находится в аэробных условиях.
Протеины, углеводы и жиры разлагаются на аминокислоты, сахары, глицерин и жирные кислоты (гидролиз). С образованием кислот начинается анаэробная фаза.
При разложении бактериями до жирных кислот с короткими цепочками выделяются СО, и Н. Затем под действием метановых бактерий (метановое брожение) появляются ядовитые, горючие, вплоть до взрывоопасных, газовые смеси, состоящие из около 55% метана, около 45% СО, и малых количеств H,S, СО, N,H NH.
Газы необходимо отводить через систему труб (дегазация), затем их можно использовать как горючий газ и сжечь в подключенной установке очистки дымовых газов. Скопления газов в закрытых свалках затрудняют проведение мероприятий по рекультивации (выходящие газы повреждают корни растений).
Просачивающаяся сквозь мусор вода (инфильтрат, 5 — 10 м3/га в сутки) содержит многочисленные растворенные, в том числе и вредные, вещества (соли, пестициды, хлор углеводороды) в переменной концентрации, которая усредняется с течением времени. Необходимы мероприятия по сбору и очистке стоков, чтобы инфильтрационная вода не попала в почву и грунтовые воды.
Из-за нагрузок на окружающую среду, сопровождающих свалки (пыль, дым при тлении мусора, газы, запахи, развеивание легких материалов типа бумаги и пластиковых пакетов, просачивание тухлой воды, паразиты), становится все тяжелее выбирать подходящее место хранения отходов.
Попадание отходов в море.
Впадающие в Северное море реки (особенно Рейн) выносят в море больше вредных веществ, чем попадает в него из атмосферы и сбрасывается в морскую воду. Суда спускают мусор через люки, топят его или сжигают.
При спускании, например, слабой кислоты, необходимой в 8-кратном количестве для производства 1 тонны диоксида титана (белый пигмент для красок, косметики и зубной пасты) — смесь H2SO4 сульфата железа и соединений металлов, — она попадает в поток, который образует гребной винт корабля. На кораблях, оборудованных открытой сверху мусоросжигающей установкой, мусор, содержащий в себе и хлорированные углеводороды, сжигается при температуре более 1200 °C, причем высокотоксичные выбросы попадают в атмосферу.
