Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Миколаївський державний гуманітарний університет імені П. Могили

Києво - Могилянська академія

Факультет еколого-медичних наук

Кафедра природокористування

Реферат

з дисципліни: Альтернативні джерела енергії

на тему: Отримання енергії за рахунок спалювання твердих побутових відходів

Миколаїв 2008

Вступ

Виробнича та побутова діяльність людини неминуче пов'язана з утворюванням твердих відходів. Якщо газоподібні та рідкі відходи відносно швидко поглинаються природним середовищем, то асиміляція твердих відходів триває десятки і сотні років.[5]

Тверді побутові відходи (ТПВ) - це гетерогенні суміші, що утворюються в процесі життєдіяльності людини; їх необхідно видаляти і знешкоджувати. До складу ТПВ входять слідуючі компоненти: папір, картон - 20-30%, харчові відходи - 28-45%, дерево - 1,5-4%, чорні метали - 1,5-4,5%, кольорові метали - 0,2-0,3%, текстиль - 4-7%, кістки - 0,5-2%, скло - 3-8%, шкіра, гума, взуття - 1-4%, каміння, фаянс - 1-3 %, пластмаса - 1,5-5%, і таке інше - 1-3%.[2]

За останні десятиріччя спостерігається стійка тенденція зростання кількості відходів, так щорічно на нашій планеті утворюються декілька мільярдів кубічних метрів твердих побутових відходів (ТПВ). В промислово розвинутих країнах кожний житель виробляє близько 0,5 т ТПВ на рік, а утворюють ці країни ТПВ, млн. т/рік: Іспанія - 10,2, Німеччина - 25, США - в 2…3 рази більше, ніж Велика Британія, Франція, і Німеччина разом.

Тільки міста України виробляють 35-40 млн м куб/ рік (приблизно 10-12,5 млн. т) твердих побутових відходів. Біля 90% цього сміття збирається і вивозиться на 656 звалищ, що розташовані на відстані 10-20 км від міст. В середньому на 1 жителя України приходиться ТПВ 0,8-1,0 кг/добу. У зв'язку з тим, що території звалищ в останні роки віддаляються від міст на 20 км і більше, витрати на транспортування збільшилися і складають до 75% загальних витрат на санітарне очищення міст.[3]

Важливий показник властивостей ТПВ - їх щільність. Середня щільність навесні і влітку - 0,18…0,22 т/м3, а в осінньо-зимовий період (за рахунок збільшення кількості харчового залишку) вона підвищується до 0,22…0,25 т/м3. [5]

За попередньою оцінкою спеціалістів, для міст із населенням 2,5 млн людей добова кількість збираємих та знешкоджуваних в подальшому ТПВ складає 1000-2500 т, що з точки зору технічної реалізації є важковирішуємою і багатовитратною задачею.[3]

В комплекс критеріїв, які відзначають ті чи інші підходи до реалізації етапів поводження з побутовими відходами, входять кількісні та якісні показники, що характеризують ТПВ: морфологічний і фракційний склад, вміст органічної речовини, вологості, хімічних компонентів, а також критерії епідеміологічного неблагополуччя - прямі та побічні показники бактеріологічної, гельмінтологічної та іншої небезпеки.[5]

1. Сучасні аспекти проблеми ТПВ

На сьогоднішній день ТПВ представляють собою суміш, яка складається з різноманітного непотребу.Але більш точний аналіз показує, що вонa складається з: харчових відходів, паперу, картону, деревини, металобрухту чорних і кольорових металів, кісток, шкіри, гуми, текстиля, скла, полімерних матеріалів. Але разом з тим, в цій суміші можна знайти солі ртуті з батарей, фосфоро-карбонати з флюорисцентних ламп, токсичні хімікати, які містяться в залишках фарб та розчинників,лаків та аерозолей, акумуляторах і т.п.

Побутові відходи містять велику кількість вологих органічних речовин, котрі, розкладаються, виділяють гнильні запахи та фільтрат. При висиханні продукти неповного розкладу утворюють насичений забруднювачами та мікроорганізмами (від 300 до 15 млрд. на 1 г сухого залишку) пил. У результаті відбувається інтенсивне забруднення повітря, грунту, поверхневих і ґрунтових вод. Розповсюджувачами патогенних мікроорганізмів являються мухи, пацюки, птахи, бездомні собаки та кішки.[6]

Результати санітарно-бактеріологічних досліджень свідчать про дуже значне забруднення ТПВ мікрофлорою. Мікроорганізми, що виявляються в ТПВ, являються збудниками гепатиту, туберкульозу, дизентерії, аскаридозу, респіраторних, алергічних, шкірних та інших хвороб. Мікробне число ТПВ сягає 190 млн. мікробних тіл в 1 г.

Приведені дані свідчать про значну екологічну небезпеку ТПВ, що накопичуються в сучасний час в містах, потреба їх швидкого видалення та необхідності надійного знешкодження з метою охорони здоров'я населення і запобігання забруднення довкілля. З іншого боку, склад відходів створює передумови утилізації їх корисних складових на основі селективного збору ТПВ, сортування в умовах механізованих підприємств, біоферментації їх органічної частини, а також в тій чи іншій формі термічної обробки відходів з метою знешкодження некомпостуємої частини, вилучення корисних продуктів і матеріалів.[5] Кількість ТПВ залежить від: пори року, побутових та харчових потреб людини, розвитку економіки товарів народного вжитку, тари та інших чинників. Так, осінню кількість твердих побутових відходів зростає за рахунок опавшого листя з дерев та відходів фруктів та овочів. Зростанню кількості ТПВ сприяють товари одноразового використання; товари народного споживання з короткочасним терміном служби людині, які ми купуємо, споживаємо та викидаємо не дивлячись на їх залишкову вартість.

Сприяє росту потоку сміття і тара, яка до тогож видозмінює його. Так за останні п'ятдесять років в твердих побутових відходах зменшилась кількість скла та жестяних банок, в той же час значно зросла кількість пластику та інших полімерних матеріалів.

На сучасному етапі розвитку суспільства кожна людина за даними статистики в середньому за одну добу створює від 2 до 3 кг твердих побутових відходів .І мають тенденцію до постійного зростання, що заставляє муніципальну владу всіх міст постійно шукати оптимальні шляхи утилізації відходів своїх громадян.[6] Найкращим із них являється шлях поелементного збирання відходів, який дає змогу оптимально вирішувати проблему їх утилізації та всебічного використання вторинних ресурсів сировини та матеріалів.

Другим шляхом утилізації ТПВ, являється їх вивіз до санітарних зон, де вони сортуються для одержання вторинної сировини і спалюють в спеціальних печах для отримання енергії. Третім шляхом утилізації твердих побутових відходів являється їх захоронення на спеціальних сміттєзвалищах або полігонах.

Четвертим шляхом утилізації ТПВ являється його зберігання на відкритих площадках, яке приводить до розмноження гризунів та забруднення атмосфери, підземних і поверхневих вод.[2]

2. Проблема сміттєспалювання в Україні

На сучасному етапі в Україні не подолано розрив між прогресуючим накопиченням відходів та заходами по їх утилізації та знешкодженню. Це може загрожувати поглибленням екологічної кризи.[2]

Ефективне вирішення екологічних проблем пов'язаних з ліквідацією чи обмеженням негативного впливу твердих відходів на довкілля та здоров'я людей можливе тільки на основі послідовної реалізації Законів України. «Про охорону навколишнього природнього середовища», «Про відходи», «Про забезпечення санітарного та епідеміологічного благополуччя населення», Постанови Кабінету Міністрів України «Про затвердження порядку розроблення, затвердження і перегляду лімітів на утворення та розміщення відходів» та інших нормативно-правових актів, державних стандартів України з охорони навколишнього природнього середовища, санітарних норм і правил та інших документів.[6]

В Україні найбільш поширеним способом поводження з побутовими відходами є складування на полігонах поховання ТПВ, загальна площа яких складає майже 3 тис. гектарів. Найбільші площі під полігони зайняті в Дніпропетровській - 140 гектарів, Донецькій - 330, Одеській - 195, Запорізькій - 153, Луганській області - 129 гектарів. Переважна більшість полігонів працює в режимі перевантаження, 80 % з них не відповідає вимогам екологічної безпеки по здійсненню запобіжних заходів щодо забруднення підземних вод і повітряного басейну та сучасним санітарно-епідеміологічним нормативам. Серед складових компонентів відходів зустрічаються небезпечні речовини, які відносяться до 1 та 2 класу токсичності. В зоні впливу сміттєзвалищ визначають більш сильніше порівняно з фоном забруднення поверхневих водних джерел - міддю, літієм, магнієм та в цілому важкими металами. На звалищах і прилеглих до них територіях відновлюється бур'яниста рослинність, характеризуючи стійкість до хімічного забрудненню грунтів.[2]

На теперішній час в промислово розвинутих країнах (США, Японія, Франція та ін.), експлуатуються десятки сміттєспалювальних заводів, що здійснюють не тільки знищення відходів, але і вироблення великої кількості пари або електроенергії. Всього в цих країнах спалюється від 40 до 70% ТПВ.[4]

В Україні проблема сміттєспалювальних заводів не стоїть надто гостро, оскільки в радянський час їх не встигли набудувати. Всього на момент здобуття незалежності в країні було чотири ССЗ - столичний завод „Енергія” (побудований у 1988 році, запланованою потужністю 355 тисяч тонн відходів на рік), завод у Севастополі (1984 року, на 260 тис. тонн), Харкові (1984, 260 тис. тонн) та Дніпропетровську (добудований у 1992 році, 355 тисяч тонн). Усі заводи були типовими, із устаткуванням виробництва тодішньої Чехословаччини. В тяжкі часи економічної скрути початку-середини 90-х ці підприємства практично припинили свою роботу - навіть до останнього різкого подорожчання газу загальні витрати на паливо, електрику, воду, зарплатню персоналу, вивезення попелу та золу тощо не покривали доходів, які заводи отримували за те, що приймали на знищення комунальне сміття. Доходи від продажу тим же ж комунальникам пару для опалення та від реалізації вилученого металобрухту також не виручали. Відтак, окрім столичної „Енергії”, решта заводів опинилась на грані закриття, а то взагалі й закривалась час від часу.[7] Всі ці заводи оснащені сміттєзпалювальними котлами потужністю 15 т/год сміття (до 45 т/год пари) виробництва заводу ЧКД «Дукла» (Чехія) і іншим обладнанням виробництва Німеччини і Чехії. Системи очистки газів для цих заводів не були закуплені. Однак, заводи оснащені електрофільтрами.[4]

Через зношенність обладнання стабільно працюють тільки два заводи (Київський і Дніпропетровський), але і вони кожні 3-4 роки потребують заміни значної кількості частин обладнання, виробництво яких в Україні відсутнє і їх необхідно купувати за кордоном.

Але вищезазначені проблеми є вирішуємими. Так, наприклад, виробництво котлів для спалювання ТПВ потужністю 1-2 і 6 т/год може бути освоєним на Монастирищенському машинобудівному заводі (м. Монастирищє Черкаської обл.), заводі «Ленінська ковальня» (м. Запоріжжя) в кооперації з іншими заводами Міністерства машинобудування, воєнно-промислового комплексу і конверсії України (Мінмашпрома) за участю в розробках Інститута газу НАН України, Інституту санітарної техніки, Інституту промислової екології, підприємства «КОРТЕС» і УкрНИИОГАЗ.[3]

Для більш великих сміттєспалювальних підприємств (підгрупа міст з населенням більше 1 млн люд.) із витратами ТПВ більше 40 т/год Інститутом газу НАН України, Дніпропетровським проектним інститутом Мінмашпрома і іншими організаціями в кооперації із закордонними фірмами будуть розроблюватися спеціальні системи, що передбачають при сполученні сміттєспалювальних заводів з вугільними електростанціями добавку подрібнених в дробілках до 50-60 мм ТПВ через магнітний сепаратор у вугільні млини в кількості 8-10% витрати вугілля.[1]

3. Принцип роботи сміттєспалювального заводу

Сучасний сміттєспалювальний завод (ССЗ) являє собою складний технічний комплекс (рис. 1), що включає в себе самостійні системи прийому, складування і завантаження ТПВ, постачання додаткового палива, транспортування сміття через котел (піч), розжигу сміття і постачання повітря для підтримання горіння, перемішування сміття для покращення його згорання, системи контроля за роботою установки. Сучасні ССЗ мають високу продуктивність.



Рис.1. Схема сміттєспалювального заводу (ССЗ):

1- Забір повітря;

2- Транспортний приймач;

3- Бункер подачі сміття;

4- Сміттєва шахта;

5- Кабіна оператора;

6- Кран завантаження сміття;

7- Грейфер;

8- Підживлювач;

9- Решітка для підсушки;

10- Решітка для спалювання;

11- Решітка для доспалювання;

12- Золовідводний канал;

13- Вібруючий канал;

14- Магнітний сепаратор;

15- Завантажувач золи;

16- Золова шахта;

17- Котел - утилізатор;

18- Економайзер;

19- Бункер вапна;

20- Пилевловлювач;

21- Вентилятор;

22- Охолоджувач;

23- Сухий скруббер;

24- Теплообмінник;

25- Димосос;

26- Повітряпідігрівач;

27- Димова труба;

28- Конденсатор;

29- Золосбірник;

30- Сбірник шламу;

31- Пилосбірник;

32- Рециркуляційний вентилятор;

33- Вентилятор;

34- Пароповітряний теплообмінник;

35- Деодеризаційний прилад;

36- Приймач золи;

37- Транспортер золи;

38- Дробілка металу;

39- Шахта збору металу.

У зв'язку із збільшенням кількості і потужності ССЗ багато електро- і енергобудівельних фірм США переоснащали своє виробництво на випуск обладнання для устаткування, що спалюють промислові та побутові відходи, а також засобів контролю шкідливих викидів в атмосферу. Ці устаткування для спалювання та переробки сміття користуються великим попитом на світовому ринку.[3]

Принцип роботи ССЗ можна розглянути на прикладі заводу «Енергія».

Завод "Енергія" введений в експлуатацію у січні 1988 року. Його склад, основне та допоміжне технологічне обладнання виконано згідно з проектом будівництва сміттєспалювального заводу, затвердженим розпорядженням Ради Міністрів Української РСР від 16.01.84. Загальна площа території заводу з урахуванням під'їзних доріг становить 7,75 га. Відповідно до СН245-71 санітарно-захисна зона для заводу під час будівництва становила 500 м. Відстань до найближчої житлової забудови на час обрання майданчика - 1200 м. Найвища встановлена проектна потужність заводу із спалювання твердих побутових відходів (ТПВ) з урахуванням коефіцієнта використання котлоагрегатів К=2,7 становить 350,0 тис.тонн на рік за умови спалення відходів з калорійністю 2400,0 ккал/кг. Потужність заводу за умови спалення відходів з калорійністю 1100,0 ккал/кг (фактично наявна на цей час в м. Києві) становить 175,0 тис. тонн на рік. Для перероблення зазначеної кількості відходів в головному корпусі заводу змонтовано основне технологічне устаткування: 4 сміттєспалювальних котлоагрегати виробництва ЧКД ДУКЛА (Чехія) з циліндричними валковими решітками, потужністю спалювання 8-15 тонн відходів на годину. З метою стабілізації процесу спалювання відходів проектом передбачено допоміжне технологічне паливо - природний газ. Допоміжне технологічне обладнання забезпечує безперебійність процесу спалювання відходів: - електрофільтри - видалення із димових газів зольного попелу; - теплотехнічне обладнання та бойлерна - використання теплової енергії що виробляється при спалюванні відходів; - системи водо-, електро- та газопостачання - забезпечення процесу спалювання відходів необхідними енергоносіями; - вантажопідйомні механізми шлакового відділення (два крани Q=5т) та бункера ТПВ (два крани Q=10т) - забезпечення котлоагрегатів відходами для спалювання та видалення відходів спалювання. Тверді відходи завозяться на завод сміттєвозами та самоскидами різних модифікацій. Їх вага автоматично визначається при в'їзді на територію заводу. Зі спеціальної естакади здійснюється відвантаження відходів у бункер-накопичувач. Для запобігання розповсюдженню неприємних запахів за межі бункера з його верхньої частини потужними вентиляторами відбирається повітря. Після підігрівання до температури 160-170°С це повітря направляється в топковий простір як первинне повітря для забезпечення горіння відходів. Бункер відходів умовно поділено на три зони: зона приймання відходів, зона складування для гомогенізації та зона передання відходів для спалювання після гомогенізації. Для забезпечення якісного спалення відходів вантажопідйомними механізмами бункера ТПВ постійно проводиться перемішування відходів у зоні відбору відходів для спалювання після гомогенізації з метою отримання середнього морфологічного складу відходів, що подається на перероблення в котлоагрегати. Ця операція дає можливість стабілізувати температуру спалювання відходів у межах 700-900°С. Зазначений температурний діапазон забезпечує "втрати при прожарюванні" при Т=1000°С у відходах сміттєспалювання не більше 10%. З бункера ТПВ відходи подаються в приймальний пристрій котлоагрегата. Гідравлічний штовхач дозовано подає відходи в топковий простір котлоагрегата. Швидкість переміщування штовхача, а таким чином і кількість відходів, що подається в топковий простір, регулюється. Спалювання відходів здійснюється на циліндричній шестивалковій решітці системи BABKOC VKW. На перших двох валках відбувається підсушування відходів за рахунок енергії конвективного теплообміну та підігрітого повітря, що подається в топковий простір. Спалення шарів відходів проводиться на двох наступних валках. Температура в шарі відходів, при якій відбувається ссублімація горючих складових відходів, становить 350-450°С. Окислення сублімованих газів проходить над шаром відходів та в першому ході котлової частини котлоагрегата при Т = 700-900°С. Максимально припустима температура в топковому просторі - 1200°С (конструктивне обмеження виробника котлоагрегатів). Допалювання та охолодження відходів сміттєспалювання відбувається на п'ятому та шостому валках решітки. Охолоджені відходи викидаються в шлаковидалювач мокрого типу, а далі - в бункер шлакового відділення. Регулювання якості горіння відходів здійснюється зміною часу їх перебування в зоні горіння, висоти шару відходів, а також розподілом первинного повітря за зонами валкової решітки. Для забезпечення стабільного температурного режиму горіння відходів та необхідної паропродуктивності котла при знижених теплотехнічних характеристиках відходів, топковий простір котлоагрегатів оснащений газовими пальниками. При спалюванні відходів утворюються димові гази, зольний попіл, шлак і виробляється теплова енергія у вигляді пари.

відходи переробка сміттєспалювальний довкілля

Рис.2. Запропонована схема ССЗ для України:

1-яма для сміття;

2-Завантажувальний бункер;

3-топка;

4-паровий котел;

5-парова турбіна;

6-золовідвали;

7-скруббер;

8-електрофільтр;

9-вентилятор;

10-димохід.

Для більш швидкої окупності ССЗ необхідним є вироблення ними електроенергії чи пари, для чого за сміттєспалювальним котлом передбачається встановити енергоустановку - турбіну протитиску.

Комплект газоочистки до котла для спалювання ТПВ потужністю 2 т/год складається із скруббера і електрофільтра проникною здатністю 15 тис. м куб./год, а потужністю 6 т/год - 45 тис.м куб./год.

Система управління котлом повинна бути обов'язково оснащена приладами безперебійного вимірювання СО, О2, СО2, а регулювання процесу горіння повинно бути зв'язаним із концентрацією СО в топкі. Для контролю викидів продуктів згорання в атмосферу цілеспрямовано додатково вимірювати склад твердих часток Nox, SO2.[3]

«Зелений» тариф

25 вересня 2008 року парламент вніс зміни до закону «Про електроенергію» і «Про альтернативні джерела енергії». Новації встановлюють підвищений тариф на струм для підприємств, які виробляють теплову і електричну енергію з альтернативних джерел (сонце, вітер, геотермальна енергія, енергія біомаси, газа з органічних відходів, а також малі гідроелектростанції встановленої потужності до 10 МВт).

Його розмір визначила Національна Комісія з Регулювання Електроенергетики України (НКРЕ).

Виходячи з нових вимог законів, що визначають нову формулу розрахунку так званого «зеленого» тарифу, він може бути встановлен 50-60 коп./кВт. год.

Те, що «зелений» тариф вдвічі перевищує тарифи на електроенергію, що виробляється на традиційних джерелах, цілком логічно: таким чином держава стимулює будівництво генераторів, що працюють на альтернативних джерелах, що дозволяє хоч якось зекономити витрату імпортуємих енергоносіїв (в першу чергу газу).

При цьому введення «зеленого» тарифу (у будь-якому випадку в найближчій перспективі) не вплине на вартість електроенергії для кінцевого споживача, оскільки в загальному балансі виробництва енергії в країні альтернативна генерація з об'ємом виробництва до 1 млрд кВт.год. займає лише 0,8%.[8]

4. Вплив роботи ССЗ на довкілля

Для початку зробимо акцент на недоліки роботи ССЗ.

Загалом, у сміттєспалювальних заводів, при детальному аналізі, виявилося багато недоліків. В районі їхнього проживання брудними виявились як повітря, так і вода - для роботи спалювальних установок її потрібно у великих кількостях, насамперед, для охолодження попелу. До того ж, сміття не згоряє повністю, а те, що від нього залишається (попіл, а також зола, яка уловлюється або не уловлюється - в залежності від ефективності фільтрів), становить від 5 % - на надсучасних заводах, до 30 % на звичайних заводах, стає високотоксичними відходами.

Щоб сміття добре згорало, його потрібно підсушувати за допомогою природного газу. Більше газу - менше попелу і навпаки.

Зрештою, недооціненим залишається й такий факт. В топках сміттєспалювальних заводів знищується те, що зовсім недавно було лісом (папір, картон), нафтою (полімерні вироби), бавовною, шерстю... Упаковка та самі товари служать людині дуже недовго, а потім зникають у полум'ї, ще й виділяють небезпечні токсини. На жаль, дуже повільно, але все ж таки стає зрозумілим - світова економіка має орієнтуватись на таке господарювання, при якому якомога менша кількість вилученої з природи сировини використовувалась би максимальну кількість разів. Але прихильники сміттєспалювання у цьому якраз і не зацікавлені. Адже вилучення із сміттєвої маси лише паперу, картону та полімерної тари для їх подальшого рециклінгу зробить побутові відходи малогорючою речовиною - доведеться збільшувати витрати на спалення відходів.

За останніми підрахунками, при спалюванні 1 кг полівінілхлориду, з якого виготовляють багато видів лінолеумів, віконних рам і електроприладів, утворюється до 50 мікрограм діоксину. Цієї кількості було б достатньо для того, щоб ракові пухлини розвинулися у 50 тис. лабораторних тварин.

Результатом спалювання ТПВ є шлаки (шлами), дим із летючою золою та енергія у вигляді тепла.

Шлаки являють собою сипучу речовину чорного кольору - це незгорілі рештки відходів, до складу яких входять поліароматичні вуглеводні (ПАВ), діоксини, інші органічні токсиканти та важкі метали (Zn, Pb, Cu, Ni, Cr, Cd та As). Об'єм шлаку складає приблизно третину від вихідного об'єму відходів. Зазвичай шлаки захоронюють на полігонах, бажано з непроникним дном. Існують також пропозиції щодо їх використання в будівельній промисловості. Робляться спроби примішувати шлаки в дорожні покриття, бетонні блоки (звідси - термін «шлакобетон»), бордюрні камені і навіть виготовляти з них шлаковату для утеплення будівель. Доцільність цих експериментів лишається сумнівною, оскільки безпечність таких матеріалів досі не доведено. Деякі дослідники вважають, що токсичні речовини зі шлаків можуть вимиватися (особливо кислотними дощами) чи вивітрюватися, створюючи стійке джерело забруднення.

Дим, що виділяється при згорянні сміття, містить дрібний попіл та гази. Ці речовини називають Продуктами Неповного Згоряння (ПНЗ). Це ароматичні вуглеводні та їх хлоровані похідні, феноли та хлорфеноли, бром- та азот заміщені речовини, і, нарешті, поліхлоровані дибензодіоксини (ПХДД), -фурани (ПХДФ) та -біфеніли(ПХБ). Останні формують групу сумнозвісних діоксинів, відомих своєю канцерогенною дією. До ПНЗ також відносять газоподібні соляну HCl та сірчану SO2 кислоти, оксиди азоту NOx та угарний газ CO. Окрім того, до складу летючого попелу входять мідь, кадмій та ртуть.

Для зменшення викидів цих шкідливих речовин в повітря на заводах використовують хімічні та механічні прийоми, зокрема встановлюють різноманітні фільтри. Нажаль, жодна фільтрувальна система не забезпечує повної очистки диму. Деяка частина шкідливих речовин потрапляє в атмосферу. До того ж виникає проблема знешкодження вловленого попелу і самих відпрацьованих фільтрів. Оскільки попіл являє собою речовину, ще токсичнішу за шлаки, поводження з ним вимагає особливої обережності. В ідеалі, його слід ізолювати від навколишнього середовища, наприклад, в спеціальному могильнику. Тут уже піднімається питання спорудження цих сховищ, їх вартості та надійності. В Україні попіл сміттєспалювальних заводів скидається на ті ж відкриті полігони, що і звичайне сміття.[7]

Разом із недоліками роботи ССЗ є ряд суттєвих переваг.

Переважна частина ТПВ безперервним потоком спецавтомашин вивозиться за межі міста на сміттєзвалища або полігони, де сміття складують у глибоких траншеях, трамбують (при цьому його об'єм зменшується тільки на 50 %) і засипають землею. Основним недоліком такого способу знешкодження сміття є втрати значних площ сільськогосподарських угідь, забруднення грунтових вод так званим фільтраційним стоком, погіршення санітарно - гігієнічної ситуації довкола полігону. В фільтраті, який утворюється із сміття міститься велика кількість органічних речовин, у тому числі фенолів, нафтопродуктів, ртуті, хрому, свинцю, міді, марганцю тощо. Він є небезпечним джерелом забруднення грунтових вод. Це може загрозити екосистемі: загине риба і погіршиться якість води. За допомогою сміттєспалювання цих негативних наслідків в значній мірі можна уникнути.

Важливим моментом в сміттєспалюванні є економічний аспект роботи ССЗ. Так, наприклад, спалювання 1 т сміття на ССЗ коштує міській казні приблизно 60 грн., захоронення його1 куб. м на полігоні 15 грн., а на обласних звалищах тільки 3 - 5 грн.

Для того, щоб ТПВ краще горіли, на заводах використовують природний газ або формують спеціальні паливні брикети із додаванням горючих речовин. Оскільки при такому спалювання виділяється велика кількість тепла, його можна вловлювати і використовувати для енергетичних потреб підприємства чи на продаж. Це дозволяє компенсувати затрати на спалювання відходів. В глобальному плані цей підхід також забезпечує економію таких класичних невідновлюваних паливних ресурсів як вугілля, газ, мазут або нафта. Прихильники сміттєспалювання використовують цей пункт як аргумент на користь будівництва подібних підприємств, називаючи їх навіть джерелом отримання «екологічно чистої» енергії. Однак оскільки функціонування сміттєспалювальних заводів створює низку екологічних проблем, то отримання тут тепло- та електроенергії можна розглядати лише як спосіб компенсації витрат на спалювання відходів, очистки диму та захоронення решток. Спорудження нових заводів з основною метою отримання електроенергії є нонсенсом.[9]

Висновок

Отже, з усього вищесказаного можна зробити висновок. Тверді побутові відходи (ТПВ) - відходи, які утворюються в процесі життя і діяльності людини (це харчові відходи, предмети домашнього вжитку, сміття, опале листя, макулатура, скло, метал, полімерні матеріали тощо). В Україні щорічно накопичується близько 35- 40 млн м куб. ТПВ і їх кількість постійно зростає і змінюється в залежності від пори року.

На сучасному етапі в Україні спостерігається така тенденція - розрив між прогресуючим накопиченням відходів та заходами по їх утилізації та знешкодженню. Це може загрожувати поглибленням екологічної кризи.

В Україні проблема ССЗ не стоїть надто гостро, оскільки в радянський час їх не встигли набудувати. На момент здобуття незалежності в країні їх було чотири - Київський, Дніпропетровський, Харківський і Севастопільський. Усі заводи були типовими, із устаткуванням виробництва тодішньої Чехословаччини. Зараз через зношенність обладнання стабільно працюють тільки два заводи (Київський і Дніпропетровський), але і вони кожні 3-4 роки потребують заміни значної кількості частин обладнання, виробництво яких в Україні відсутнє і їх необхідно купувати за кордоном.

Сучасний ССЗ являє собою складний технічний комплекс, що включає в себе самостійні системи прийому, складування і завантаження ТПВ, постачання додаткового палива, транспортування сміття через котел (піч), розжигу сміття і постачання повітря для підтримання горіння, перемішування сміття для покращення його згорання, системи контроля за роботою установки. Сучасні ССЗ мають високу продуктивність.

Для більш швидкої окупності ССЗ доцільним є вироблення ними електроенергії чи пари, для чого за сміттєспалювальним котлом передбачається встановити енергоустановку - турбіну протитиску.

При спалюванні відходів утворюються димові гази, зольний попіл, шлак і виробляється теплова енергія у вигляді пари.

Недоліки роботи ССЗ:

- Зола і попіл, що утворюється при роботі ССЗ є високотоксичними, що потребує їх захоронення або знешкодження; Внаслідок того, що в країні не налагоджен механізм сортування відходів, спалюється велика кількість того, що могло б бути переробленим;

- Дим, що виділяється при згорянні сміття, містить дрібний попіл та гази. Ці речовини називають Продуктами Неповного Згоряння (ПНЗ);

- Існує проблема знешкодження вловленого попелу і самих відпрацьованих фільтрів. Оскільки попіл являє собою речовину, ще токсичнішу за шлаки, поводження з ним вимагає особливої обережності;

- Тощо.

Разом із недоліками роботи ССЗ є ряд суттєвих переваг:

- Зменшення кількості сміттєзвалищ, які займають велику площу родучих земель;

- Зменшення погіршення санітарно - гігієнічної ситуації довкола полігону;

- Внаслідок зменшення сміттєзвалищ зменшиться забруднення грунтових вод;

- Економічний аспект;

- Не дивлячись на те, що спорудження нових заводів з основною метою отримання електроенергії є нонсенсом, отримання тепло- та електроенергії можна розглядати лише як спосіб компенсації витрат на спалювання відходів, очистки диму та захоронення решток.

Список використаних джерел

1. Беньямовский Д.Н., Жуховицкий В.Б., Меллер В.Я. О выявлении некоторых зависимостей между технологическими показателями работы мусоросжигательных котлов / Пром.энергетика. - 1991. - №10.- с.45-47.

2. Лотоцкий О.Б. Проблемы и перспективы в сфере обращения с бытовыми отходами в Украине - Информационный журнал Строительство & ремонт №15, декабрь 2003. 52753с.

3. Сигал И.Я., Кирилюк Н.И., Домбровская Э.П. Проблема мусоросжигания в Украине /Экотехнологии и ресурсосбережение. - 1997. -№1.

4. Сигал И.Я., Жуховицкий В.Б., Меллер В.Я., Домбровская Э.П. Расчет топочных процессов при сжигании твердых бытовых отходов /Экотехнологии и ресурсосбережение. - 1997. - №6

5. http://www.ecologylife.ru/utilizatsiya-2004/ Проблема переробки і утилізації твердих побутових відходів в україні та шляхи її вирішення (01.12.2008 15: 30) 6. http://www.br.com.ua/referats/Ecologiya Тверді відходи (01.12.2008 15:37)

7. http://h.ua/story/ Чи бути другому звалищу у київському небі? (01.12.2008 15:02)

8. http://www.economica.com.ua/energy/news/116004.html Парламент Украины ввел "зеленые" тарифы на электроэнергию (01.12.2008 14:48)

9. http://pokrovka.2bb.ru/viewtopic. Сміттєспалювальні заводи: міфи, реалії, проблеми. Спроба розібратись. (01.12.2008 14:20)

Размещено на Allbest.ru