Мероприятия по санитарной охране почвы

Санитарная охрана почвы — это комплекс мероприятий (организационных, законодательных, технологических, гигиенических или научных, санитарных, санитарно-технических, планировочных, землеустроительных, агротехнических), направленных на ограничение поступления в почву механических, химических и биологических загрязнителей до величин, которые не нарушают процессов самоочищения почвы, не приводят к накоплению в выращиваемых растениях вредных веществ в количествах, опасных для здоровья людей и животных, не приводят к загрязнению атмосферного воздуха, поверхностных и подземных водоемов, а также не ограничивают использование почвы в сельском хозяйстве.

Цель санитарной охраны почвы состоит в сохранении такого ее качества, при котором почва не являлась бы фактором передачи заразных для человека и животных заболеваний и не приводила бы к прямому или опосредованному при поступлении ЭХВ по экологическим цепочкам (почва — растение —человек; почва — растение — животное — человек; почва — атмосферный воздух — человек; почва — вода — человек и др.), острому или хроническому отравлению с возможными отдаленными последствиями.

Мероприятия по санитарной охране почвы можно подразделить на:

1) законодательные, организационные и административные;

2) технологические, направленные на создание безотходных и малоотходных технологических схем производства, уменьшающих или снижающих до минимума образование отходов, а также улучшающих технологию обезвреживания отходов;

3) санитарно-технические, предусматривающие сбор, удаление, обеззараживание и утилизацию отходов, загрязняющих почву (санитарная очистка населенных мест);

4) планировочные, сущность которых заключается в выборе земельных участков для строительства очистных сооружений, научного обоснования и соблюдения величины санитарно-защитных зон (СЗЗ) между очистными сооружениями и селитебной территорией населенного пункта, жилыми и общественными зданиями и местами водозабора, выборе схем движения спецавтотранспорта;

5) научные, направленные на разработку гигиенических нормативов для оценки санитарного состояния почвы при поступлении органических, биологических (патогенные и условно-патогенные вирусы, бактерии, простейшие, яйца гельминтов) и химических (пестициды, тяжелые металлы, бенз(а)пирен и др.) загрязнителей.

Санитарно-технические мероприятия (санитарная очистка населенных мест) — это комплекс мероприятий, направленных на выполнение гигиенических требований к оборудованию и эксплуатации установок и сооружений, предназначенных для сбора, временного хранения, транспортировки, обезвреживания и утилизации твердых и жидких бытовых и промышленных отходов.

Все отходы делятся на две большие группы: жидкие и твердые.

1) нечистоты из выгребов туалетов;

2) помои (от приготовления пищи, мытья посуды, полов, стирки белья и др.);

3) сточные воды — хозяйственно-фекальные (бытовые), промышленные, городские, атмосферные (ливневые и талые), а также грязная вода от мойки и полива тротуаров и проезжих частей улиц.

К твердым отходам относятся:

1) мусор (бытовые отходы);

2) отбросы (кухонные отходы);

3) отходы лечебно-профилактических учреждений (в том числе специфические — использованный перевязочный материал, одноразовые системы для инфузий и шприцы, остатки лекарств, части органов и тканей после операций, трупы лабораторных животных и др.);

4) отходы от других общественных учреждений (школ, детских дошкольных, средних и высших учебных заведений, офисов и др.);

5) отходы предприятий общественного питания;

6) отходы животного происхождения (трупы животных, навоз, пищевые конфискаты);

7) отходы предприятий торговли;

8) отходы промышленных предприятий;

9) шлаки котельных;

10) строительный мусор, городская почва;

11) уличный смет.

Различают три системы удаления отходов, образующихся и накапливающихся в населенном пункте: сплавную, вывозную и смешанную.

Сплавную систему применяют в полностью канализованных населенных пунктах, в которых жидкие и частично твердые отходы сплавляются на очистные сооружения по системе труб. Такой способ удаления жидких и частично твердых отходов получил название канализации. Остальные твердые отходы вывозят специальным автотранспортом.

Вывозную систему используют в неканализованных населенных пунктах. В этом случае жидкие и твердые бытовые отходы вывозят в места их обезвреживания и утилизации специальным автотранспортом. Такой способ удаления (вывоза) твердых отходов получил название санитарной очистки, а жидких — ассенизации (от фр. assenisation — оздоровление).

Смешанную систему применяют в частично канализованном населенном пункте. При такой системе жидкие отходы из канализованной части населенного пункта удаляют при помощи канализационной сети, из неканализованной — вывозят ассенизационным транспортом, а все твердые отходы вывозят транспортом для санитарной очистки. Таким образом, при всех системах удаления отходов во всех населенных пунктах твердые отходы вывозят, т. е. применяют вывозную систему санитарной очистки.

В современных населенных пунктах при наличии канализации все жидкие отходы сплавляют. После обезвреживания они попадают главным образом в поверхностные водоемы. При вывозной системе жидкие и твердые отходы обезвреживают преимущественно в почве.

Санитарная очистка населенных мест. Для устранения эпидемиологической и санитарной опасности твердых отходов применяют комплекс научно обоснованных мероприятий — санитарную очистку населенных мест. Под санитарной очисткой населенных мест понимают комплекс планировочных, организационных, санитарно-технических и хозяйственных мероприятий по сбору, временному хранению, вывозу (транспортировке), обезвреживанию и утилизации твердых и жидких отходов, образующихся в населенных местах, в целях сохранения здоровья населения и общего благоустройства. Очистка населенных мест должна осуществляться в соответствии с проектом "Генеральной схемы очистки". Проект разрабатывает проектная организация, согласовывает с органами государственной санитарно-эпидемиологической службы. Утверждают его местные органы исполнительной власти.

Санитарная очистка населенного пункта должна быть плановой и не зависеть от отдельных лиц или учреждений. Кроме того, она должна быть регулярной. Отходы вывозят в теплый период года ежедневно, а в холодный — 1 раз в 1—3 сут. Максимальный срок хранения отходов на территории жилых и общественных зданий, в которых они образуются, обусловлен развитием процессов гниения и циклом развития мух, так как именно гниющие отходы привлекают самок мух для откладывания яиц и являются благоприятной средой для их развития.

Санитарная очистка должна быть коммунальной: ее организация возложена на местные органы исполнительной власти. За сбор, временное хранение и удаление твердых бытовых отходов отвечают органы коммунального хозяйства (комбинаты коммунальных предприятий или тресты), за соблюдение порядка при этом — органы милиции.

Кроме того, врач по коммунальной гигиене, изучая влияние санитарного состояния почвы на здоровье населения, должен оценить организацию сбора, хранения и вывоза отходов в населенном пункте в целом.

В большинстве стран мира принята планово-регулярная система очистки от твердых бытовых отходов. Суть ее состоит в том, что организация, отвечающая за очистку, регулярно, согласно утвержденному графику, в сроки, определенные санитарными требованиями, вывозит специальным автотранспортом отходы с территорий жилых и общественных зданий. Проведение планово-регулярной очистки нуждается в большой подготовительной работе и паспортизации объектов.

Очистка населенных мест от твердых бытовых отходов предусматривает 3 этапа: сбор и временное хранение твердых бытовых отходов; вывоз; обезвреживание и утилизацию. В зависимости от организации двух первых этапов различают две системы планово-регулярной очистки: планово-подворную и планово-поквартирную. При планово-подворной системе твердые бытовые отходы собирают в специальные мусоросборники, расположенные на оборудованных площадках на территории домовладений, а затем специальным автотранспортом по графику (1 раз в 1—3 сут) вывозят в места их обезвреживания и утилизации. Такая система требует отведения на территории жилых и общественных зданий площадок для временного хранения отходов, их соответствующего оборудования, достаточного количества мусоросборников, содержания их в надлежащем состоянии.

При нарушении герметичности мусоросборников, отсутствии у них крышек, несвоевременном вывозе отходов, небрежной уборке площадок загрязняются атмосферный воздух и почва вокруг площадок, в мусоросборники попадают атмосферные осадки, повышая влажность отходов. Иногда для устранения этих недостатков оборудуют павильоны.

При планово-поквартирной системе отходы собирают в квартирах. Жители выносят их в определенное время к мусоровозам. При этом на территории жилых зданий специальная площадка для мусоросборников отсутствует, что улучшает санитарное состояние земельного участка. Такие условия создают некоторые неудобства для населения (четко определенное время), что может привести к накоплению бытовых отходов в помещениях. Кроме того, эта система целесообразна только при условии наличия одно-, двухэтажных зданий. На многоэтажных массивах ее не используют.

Сбор твердых бытовых отходов. Сбор твердых бытовых отходов можно осуществлять при помощи мусоропроводов, квартирных, дворовых и уличных мусоросборников и контейнеров.

Мусоропроводы предусмотрены в жилых зданиях, имеющих более 5 этажей. Они самые удобные. Основными элементами мусоропроводов является вертикальный ствол круглого сечения диаметром 400—600 мм, загружающие клапаны и мусороприемная камера. Вход в мусороприемную камеру изолируют от входа в здание. Полы в камере должны быть на одном уровне с асфальтом. Мусороприемная камера должна иметь достаточное количество контейнеров для мусора, поступающего из вертикального ствола. Не ранее чем за 1 ч до прибытия специализированного автотранспорта мусоросборники выставляют за пределы камеры. Все элементы мусоропроводов должны быть исправными, загрузочные клапаны оснащены герметичными крышками. Один раз в неделю стволы мусоропроводов необходимо чистить, промывать и дезинфицировать растворами лизола (5—8%), фенола (3—5%), нефтелизола (10—15%), креолина (5—8%), натрия метасиликата (1—3%) в течение 30 мин.

Дворовые мусоросборники представляют собой металлические емкости объемом 80, 100 и 120 л или 600 и 700 л с крышками, или металлические контейнеры.

Для сбора твердых бытовых отходов используют методы "стационарной" и "сменной" посуды. При методе "стационарной" посуды дворовые мусоросборники опорожняют в мусоровозы и ставят на прежнее место. Летом один раз в 10 сут их следует промывать водопроводной водой. При методе "сменной" посуды мусоросборники (контейнеры) вместе с твердыми отходами вывозят контейнеровозами в места обеззараживания, а взамен оставляют пустые чистые (промытые водопроводной водой) мусоросборники. Метод "сменной" посуды с гигиенической точки зрения имеет значительные преимущества, но требует наличия двойного комплекта мусоросборников (контейнеров).

Вывоз, транспортировка твердых бытовых отходов. Для вывоза мусора и других твердых отходов используют специальные автомашины — мусоровозы. В зависимости от вида обслуживаемых мусоросборников применяют специализированные мусоровозы. При использовании метода "стационарной" посуды используют мусоровозы 93/М, 53/М, КО-404, КО-413 и др., "сменной" — контейнеровозы М-30. Их монтируют на шасси грузовых автомашин ГАЗ-93а, ГАЗ-53, МАЗ-500А.

Новым методом удаления твердых отходов является их транспортировка системами пневматического удаления мусора по трубопроводам. Но этот метод в странах СНГ используют весьма ограниченно (район Северное Чертаново в Москве, Онкологический научный центр Российской АМН).

Обезвреживание твердых бытовых отходов. Обезвреживание твердых бытовых отходов является наиболее важным элементом системы санитарной очистки населенных мест, так как именно на этом этапе отходы превращают в безвредный в эпидемическом и санитарном отношении субстрат. При неправильном оборудовании и эксплуатации очистных сооружений может ухудшиться эффективность обезвреживания твердых бытовых отходов и возникнуть условия для загрязнения окружающей среды (атмосферного воздуха, почвы прилегающих территорий, поверхностных и подземных вод) в месте их расположения. Поэтому очистные сооружения для обезвреживания твердых отходов являются одним из обязательных коммунальных объектов, за которыми врач медико-профилактической специальности должен осуществлять предупредительный и текущий государственный санитарный надзор, контролировать эффективность обезвреживания отходов.

Все методы и способы обезвреживания твердых отходов должны отвечать следующим основным гигиеническим требованиям.

1. Обеспечивать надежное обезвреживание, т. е. отходы должны превращаться в безвредный в эпидемиологическом и санитарном отношении субстрат. Твердые бытовые отходы эпидемически чрезвычайно опасны. Их коли-титр составляет 10"6—10~7, титр анаэробов — 10~5—10_6, микробное число достигает десятков и сотен миллиардов. В бытовых отходах наряду с санитарно-показательными микроорганизмами содержатся возбудители различных инфекционных болезней — патогенные и условно-патогенные бактерии, вирусы, яйца гельминтов. Особенно опасны отходы лечебно-профилактических учреждений, которые примерно в 10—100 раз более контаминированы микроорганизмами, чем бытовые.

2. Обеспечивать быстрое обезвреживание. Чем быстрее обезвреживаются отходы, тем лучше. Идеальным считается метод, который дает возможность обезвредить отходы за такой же период, в течение которого они образуются.

3. Твердые бытовые отходы являются самой благоприятной средой для развития мух, в частности домашней (Musca domestica), являющейся механическим переносчиком бактериальных загрязнений с отходов на пищевые продукты и предметы быта. Именно поэтому метод должен предотвратить откладывание яиц и развитие личинок и куколок мух как в отходах во время обезвреживания, так и в обезвреженном субстрате.

4. Предотвратить доступ грызунов в процессе обезвреживания отходов и превращения их в субстрат, неблагоприятный для жизни и развития животных.

5. Твердые бытовые отходы содержат значительное количество органических веществ (до 80%), из которых 20—30% в теплый период года легко загнивают, выделяя при этом зловонные газы: сероводород, индол, скатол и меркаптаны. Поэтому органические соединения, содержащиеся в твердых бытовых отходах, должны быстро превращаться в вещества, которые не загнивают и не загрязняют воздух.

6. В процессе обезвреживания отходов не должны загрязняться поверхностные и подземные воды.

7. Давать возможность максимально и безопасно для здоровья людей использовать полезные свойства твердых бытовых отходов, содержащих до 6% утиля. Во время их сжигания можно получать тепловую энергию, при биотермической переработке — органические удобрения, а пищевые отходы использовать для откорма животных.

Таким образом, метод обезвреживания твердых бытовых отходов должен обеспечивать быстрое и надежное превращение их в эпидемически безопасный субстрат, лишенный возможности размножения в нем мух и грызунов и пригодный для использования в качестве удобрения, и при этом не создавать опасности для здоровья населения, не загрязнять атмосферный воздух, поверхностные и подземные водоемы. В настоящее время существует свыше 20 таких методов и почти каждый из них имеет 5—10 разновидностей технологических схем и типов сооружений.

По конечному результату все методы обезвреживания твердых бытовых отходов разделяют на две группы: утилизационные (переработка отходов в органические удобрения, биотопливо; выделение вторичного сырья, например металлического лома, для промышленности; использование в качестве энергетического топлива) и ликвидационные (захоронение в землю, сбрасывание в моря, сжигание без использования тепла). По технологическому принципу методы обезвреживания разделяют на: 1) биотермические (поля запахивания, усовершенствованные свалки, полигоны складирования, поля компостирования, биокамеры, заводы биотермической переработки; в сельской местности в личных хозяйствах — компостные кучи, парники); 2) термические (мусоросжигательные заводы без или с использованием тепловой энергии, которая образуется при этом, пиролиз с получением горючего газа и нефтеподобных масел); 3) химические (гидролиз); 4) механические (сепарация отходов с дальнейшей утилизацией, прессование в строительные блоки); 5) смешанные.

Самыми распространенными как в мире, так и в странах СНГ, являются биотермические и термические методы обезвреживания твердых бытовых отходов. Все большее предпочтение отдают утилизационным методам. Так, в конце XX в. во Франции, Швейцарии, Голландии с помощью биотермических методов с дальнейшим использованием компоста обезвреживали 15% твердых бытовых отходов, в Англии и ФРГ — 5%. На мусоросжигательных станциях ФРГ сжигали ежегодно почти 28% отходов, во Франции — 35%, в странах ЕЭС — в среднем 23%, в Японии — 65%. Причем, приблизительно пятую часть сжигаемых отходов использовали для получения тепла.

Биотермические методы. Классическим почвенно-биологическим методом обезвреживания твердых бытовых отходов является обезвреживание на полях запахивания. Поля запахивания — земельные участки, на поверхность которых толщиной 5—10 см насыпают твердые бытовые отходы (норма нагрузки — 400 т/га), а затем запахивают. Полная минерализация органических веществ твердых отходов при таких условиях происходит медленно — в течение 2 лет, после чего на этом же поле можно выращивать сельскохозяйственные культуры. Оценивая этот метод, следует отметить, что он все же не отвечает изложенным выше требованиям. Хотя в почве за 2 года при соблюдении норм нагрузки и минерализуется органическая часть отходов, почва загрязняется бумагой, стеклом, металлом, а поверхность участка пригодна для размножения мух. Поэтому метод не нашел широкого применения на практике.

Наиболее распространенными являются биотермические методы, отвечающие всем указанным требованиям, а именно обезвреживание твердых бытовых отходов на полях компостирования, усовершенствованных свалках, в биотермических камерах, а также ускоренные индустриальные методы биотермического обезвреживания в установках фирмы "Дано", многоэтажных ферментационных башнях, биотенках, метод капиллярной сушки и др.

В основе биотермического метода обезвреживания твердых бытовых отходов лежит сложный процесс, который схематически можно представить таким образом:

Биотермическое обезвреживание позволяет решить две задачи:

1) разложить сложные органические вещества отходов и продуктов их метаболизма (мочевину, мочевую кислоту и др.) на более простые соединения с тем, чтобы в дальнейшем при помощи специальных микроорганизмов, в присутствии кислорода воздуха, синтезировать новое устойчивое и безопасное в санитарном отношении вещество — гумус;

2) уничтожить вегетативные формы патогенных и условно-патогенных бактерий, вирусы, простейшие, яйца гельминтов, яйца и личинки мух, семена сорняков.

Эти задачи решаются следующим образом. На очистные сооружения или в почву с отходами поступают сложные органические вещества растительного и животного происхождения — белки, жиры и полисахариды, а также продукты их обмена — аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, моносахариды (глюкоза) и жирные кислоты. Первый этап (I фаза) биотермического процесса начинается с использования именно этих простых органических веществ, так как через оболочку микроорганизмов большие молекулы белков, жиров и углеводов проникнуть не могут, а проникают лишь их составные части в виде аминокислот, глюкозы, жирных кислот и пр.

Такие простые соединения составляют почти 30% органических веществ бытовых отходов. Именно они проникают внутрь микробной клетки через ее оболочку и могут использоваться как энергетический и пластический материал. Таким образом, биотермический процесс обезвреживания отходов начинается с того, что аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты животного и растительного происхождения, содержащиеся в отходах, используются некоторыми микроорганизмами как пластический и энергетический материал. В результате указанного процесса выделяется энергия, и температура отходов повышается до 40—45 °С. Именно поэтому I фаза биотермического процесса обезвреживания отходов получила название фазы повышения температуры, а микроорганизмы, которые инициируют этот процесс, — мезофилов.

Схематически / фазу биотермического обезвреживания отходов можно изобразить так:

Когда температура отходов достигает температурного максимума мезофилов (40—45 °С), мезофилы отмирают, и начинается интенсивное развитие другого вида микроорганизмов, с другим температурным максимумом (75 °С), т. е. термофилов. С гигиенической точки зрения эта фаза биотермического процесса представляет наибольший интерес. В ней разложение сложных органических веществ происходит по такой схеме:

Следовательно, под действием экзоферментов термофилов разрушаются сложные органические молекулы отходов и отмерших мезофилов до простых веществ. Аминокислоты, жирные кислоты, моносахариды термофилы используют как пластический и энергетический материал, что обусловливает увеличение их массы.

// фаза биотермического процесса, в отличие от I фазы, характеризуется стационарно высокой температурой (60—70 °С), которая держится от 1 (при ускоренных индустриальных методах биотермического обезвреживания) до 30—60 сут в биокамерах и до 1 года — в компостах. Поэтому эта фаза получила название фазы стационарных температур (фазы биотермического процесса изображены на рис. 66). Продолжительность II фазы процесса гумификации органических веществ отходов может составлять от 1 сут (при искусственно

В нагретой в результате жизнедеятельности термофилов массе отходов при температуре 70—75 °С гибнут микроорганизмы, в том числе патогенные и условно-патогенные, яйца гельминтов, яйца и личинки мух, семена сорняков. При повышении температуры до 75 °С и ограничении количества органических веществ отходов (вследствие разрушения и использования микроорганизмами) размножение термофилов замедляется, и они начинают отмирать.

Наступает /// фаза биотермического процесса. Отмирание термофилов сопровождается постепенным снижением температуры. Новые температурные условия и ограничение количества легко окисляющихся органических веществ способствуют развитию мезофилов особого вида. Эти мезофилы отличаются от действующих в I фазе тем, что способны расщеплять трудно разрушаемые вещества, — легнины. Схематически эту фазу можно изобразить так:

Сложное органическое вещество, синтезированное мезофила и термофила в I—III фазах биотермического процесса, получило название гумуса, а сам процесс — гумификации. Гумус с трудом, лишь под влиянием некоторых видов почвенных бактерий, поддается процессам минерализации и нитрификации, и поэтому он не способен загнивать, не издает зловония, не привлекает мух, грызунов и является неблагоприятной средой для их развития. Гумус перестает быть объектом внимания гигиенистов и эпидемиологов и приобретает значение лишь с сельскохозяйственной и агрохимической точек зрения — как органическое удобрение.

Скорость и направление течения биохимических процессов, а следовательно, и эффективность биотермического метода обезвреживания твердых бытовых отходов зависят от многих факторов, как положительных, так и отрицательных. К таким факторам относятся:

1. Аэрация отходов. Это один из основных факторов, влияющих на эффективность биотермического процесса. Установлено, что при биотермическом разложении органических веществ в аэробных условиях образуется примерно в 25—30 раз больше энергии, чем в анаэробных. Так, при аэробном окислении 1 моля глюкозы образуется 2830 кДж (674 ккал) энергии, а при распаде 1 моля глюкозы в анаэробных условиях — лишь 113 кДж (27 ккал). Из этого следует важный вывод: преимущество необходимо отдавать таким методам, которые обеспечивают достаточную аэрацию отходов, а именно: на 1 объем отходов следует подавать 25 объемов воздуха.

2. Влажность отходов. Без достаточного количества влаги, как и при ее избытке, биохимические процессы протекать не могут. Мезофилы и термофилы, ответственные за биотермические процессы, состоят на 85% из воды, которая играет важную роль в жизнедеятельности микробной клетки. Поэтому, если влажность отходов менее 30%, то микроорганизмы теряют способность размножаться и даже гибнут. В то же время при избытке влаги ухудшается аэрация отходов, так как вода и воздух являются антагонистами. Если влажность отходов более 70%, то вода препятствует поступлению кислорода воздуха к органическому веществу отходов и поверхности микроорганизмов, т. е. создаются анаэробные условия.

Таким образом, для эффективного течения биохимических процессов необходимо, чтобы влажность твердых бытовых отходов составляла не менее 30% и не более 70%. Если влажность отходов находится за пределами этих величин, биотермические процессы замедляются. Следовательно, при обезвреживании отходов необходимо соблюдать указанные параметры влажности: в лучаях, когда влажность отходов менее 30%, отходы следует искусственно увлажнять; когда же она более 70%, — необходимо оборудовать устройства для ее уменьшения.

3. Содержание в отходах легко загнивающих органических веществ. Для успешного течения биохимических процессов количество таких органических веществ в отходах должно быть не менее 30%, а неорганических соединений — не более 25%) от общей массы. Из качественных показателей состава органических веществ большое значение имеет соотношение углерода и азота. Наиболее благоприятным является их соотношение 30:1.

4. Размер частиц отходов. Установлено, что измельчение твердых отходов способствует интенсификации биохимических процессов. Однако это измельчение не должно быть беспредельным: оптимальный размер частиц должен составлять 25—35 мм. При таком размере частиц отходов увеличивается площадь их активной поверхности, т. е. площадь контакта органического вещества отходов с кислородом воздуха и микроорганизмами, что ускоряет биохимические процессы. В то же время при значительном измельчении (размер частиц менее 25 мм), значительно уменьшается объем каждой отдельной поры, в результате чего ухудшается аэрация отходов.

5. Активная реакция (pH) отходов. Оптимальной для развития микроорганизмов является pH, которая приближается к нейтральной, т. е. находится в пределах 6,5—7,6.

6. Степень исходной контаминации (обсемененности) отходов мезофилами и термофилами. Чем она выше, тем быстрее развивается процесс. Для интенсификации процесса необходимо искусственно обсеменять отходы термофилами.

7. Температурные условия. Чем быстрее будет повышаться температура в толще отходов, тем надежнее произойдет биохимический распад органических веществ и отмирание патогенной микрофлоры. Поэтому необходимо предотвратить потерю тепла очистными сооружениями (особенно в холодный период года), а в ряде случаев производить подогрев отходов горячим воздухом, подаваемым в установки.

Как пример использования биотермического метода рассмотрим некоторые его варианты и сооружения.

Наиболее простым методом биотермического обезвреживания и переработки отходов на гумус, распространенным во многих странах мира, является компостирование. Обязательными условиями использования этого метода является достаточное (не менее 25%) содержание в отходах легко загнивающих органических веществ, и влажность отходов в пределах 30—65%. Некоторые отходы не разрешают компостировать. Это, во-первых, отходы из лечебно-профилактических учреждений и субпродукты из ветлабораторий (из-за эпидемической опасности); во-вторых, отходы, содержащие примеси радиоактивных и токсических веществ, в том числе ядохимикатов, дезинфицирующих средств, смол и гудрона.

Оборудование и эксплуатация сооружений для компостирования твердых бытовых отходов зависят от места их расположения: за пределами населенного пункта, в населенном пункте или на индивидуальном приусадебном участке.

Для обезвреживания отходов на приусадебном участке их укладывают в компостные кучи. Этот простой метод впервые был применен в Индии в провинции Индор. В научной литературе он получил название индор-метода. Сущность индор-метода заключалась в следующем. Бытовые отходы складывали на 20-сантиметровый слой веток в штабеля высотой 1—1,5 м. Вместе с бытовыми отходами закладывали опавшие листья, солому, ботву. Штабеля поливали водой для увлажнения, а через неплотно сложенные ветки в толщу отходов поступал воздух.

Компостирование отходов на приусадебных участках в компостных кучах раньше широко применяли и для обезвреживания отходов непосредственно на месте их образования, т. е. отпадала необходимость в их транспортировке. Кроме того, через 1—1,5 года компост можно было использовать в качестве удобрений. Компостные кучи на приусадебных участках оборудовали на расстоянии не менее 20 м от дома и колодца. Чтобы компостную кучу не заливали атмосферные осадки, участок выравнивали, утрамбовывали слоем (20—25 см) жирной глины, обводили канавкой, иногда накрывали тентом. Отходы в компостной куче укладывали послойно: каждый слой отходов толщиной 15 см засыпали слоем готовой компостной массы или почвы. После закладывания отходов компостную кучу оставляли дозревать.

Но биотермическое обезвреживание отходов в компостной куче происходило очень медленно, процесс гумификации завершался лишь через 1—1,5 года. Описанный способ компостирования бытовых отходов не вполне отвечает гигиеническим требованиям. Он не обеспечивает надежного саитарного эффекта, так как на каждом дворе за оборудованием и эксплуатацией компостных куч тяжело осуществлять санитарный надзор. Поэтому в настоящее время, независимо от размеров населенного пункта, компостирование отходов на приусадебных участках не разрешено. Исключением являются лишь объекты, расположенные за пределами населенного пункта (санатории, спортивные лагеря, лагеря отдыха и др.).

Современным методом является централизованная биотермическая переработка бытовых отходов на полях компостирования, куда отходы вывозятся со всего населенного пункта или с его определенной части. Поля компостирования размещают за пределами населенного пункта на специально отведенных земельных участках. Площадь территории под поля компостирования определяют из расчета 2 га на каждые 10 тыс. населения. Санитарно-защитная зона (разрыв между полем компостирования и селитебной частью города) должна составлять 500 м. Территория полей компостирования должна быть ровной, с незначительным естественным уклоном. Вокруг нее копают канаву с валом для отведения воды, со всех сторон обсаживают параллельными рядами лесополос.

На полях компостирования твердые бытовые отходы укладывают штабелями длиной 25—30 м, шириной внизу 3—4 м, вверху 2—3 м и высотой 1,5—2 м (рис. 67). Вертикальное сечение штабеля имеет вид трапеции. Размещают штабеля параллельными рядами с расстоянием между ними не менее 3 м. Их оборудуют или на поверхности почвы, или в неглубоких (до 0,5 м) траншеях, но так, чтобы нижний слой компостной массы был на расстоянии не менее 1 м от уровня залегания фунтовых вод. В основании штабеля укладывают 10—15 см торфа, перегноя или компоста. Отходы укладывают без уплотнения сразу на полную высоту с постепенным формированием штабеля в длину. Для ликвидации запахов, сохранения тепла и предотвращения размножения мух поверхность штабеля накрывают слоем земли или торфа толщиной 15—20 см. Можно использовать и перфорированную полиэтиленовую пленку толщиной 1 мм.

Рис. 67. Поля компостирования: 1 — магистральная дорога с твердым покрытием; 2 — мостики для переезда; 3 — канава для отведения воды; 4 — выпуск воды; 5 — компостные штабеля; 6 — хозяйственная зона

В штабелях, заложенных в весенне-летний период, саморазогревание и распад органических веществ начинается через 3—5 сут. Зимой процесс повышения температуры тормозится, и распад органических веществ активизируется через 25—30 сут после укладывания отходов. При этом температура повышается до 60—70 °С и держится в таких пределах 15—20 сут, а затем снижается до 40—45 °С и сохраняется на этом уровне 2—4 мес. Далее она находится в пределах 30—35 °С. Продолжительность обезвреживания отходов — от 5 мес до 1,5 года в зависимости от климатических условий местности.

Компост, образовавшийся в конце обезвреживания отходов на полях компостирования, является безопасным в санитарном и эпидемическом отношении, т. е. имеет коли-титр не менее 1, санитарное число — от 0,98 до 1, яйца гельминтов в нем отсутствуют. При таких условиях компост можно использовать как органическое удобрение. Перед отправкой потребителю его следует очистить от крупногабаритных фракций и черного металла.

Преимущества метода обезвреживания на полях компостирования заключаются в его санитарно-эпидемической надежности, возможности применения методов интенсификации для ускорения биотермического процесса, получении органического удобрения и облегчении санитарного надзора за обезвреживанием твердых бытовых отходов. Недостатками метода являются значительная продолжительность процесса обезвреживания и необходимость отведения больших по площади земельных участков под поля компостирования.

Различают компостирование в штабелях без предварительной обработки отходов и с предварительной обработкой. Последняя дает возможность ускорить процесс компостирования и состоит в предварительном измельчении и брожении отходов. Кроме того, для ускорения биотермического обезвреживания отходов на полях компостирования используют такие методы интенсификации процесса, как перелопачивание, увлажнение, аэрацию.

Сущность компостирования в штабелях с предварительным измельчением состоит в следующем. Отходы сначала собирают в бункере, а затем при помощи транспортера подают на сита диаметром 32 мм для выделения мелких фракций. Крупные фракции отходов, задержавшиеся на ситах, направляют на дробилку. Измельченный материал снова просеивают через сита, увлажняют до 40—60% и складывают в штабеля. Такая предварительная обработка отходов ускоряет биотермический процесс обезвреживания до 9 нед.

При условии интенсификации компостирования перелопачиванием и увлажнением процесс биотермического обезвреживания протекает в несколько циклов. Сначала бытовые отходы после выгрузки поливают осадком сточных вод. Через 3 сут формируют штабеля высотой 1 м и шириной 2—3 м и выдерживают в течение 1 мес (первый цикл). Затем отходы снова перелопачивают и делают новые штабеля (второй цикл). Через 30 сут операцию повторяют. Общий срок обезвреживания отходов — 3 мес.

Метод компостирования в штабелях с интенсивной аэрацией (Баден-Баден) был предложен в Германии. При этом каждый штабель оборудуют системой организованной циркуляции воздуха, для чего в его основании прокладывают перфорированные бетонные трубы, через которые вентилятор удаляет воздух из штабеля и подает его в печь, где его используют для сжигания крупногабаритных отходов. Компост, образовавшийся в штабелях, применяют как органическое удобрение. Перед тем как отправить компост потребителю, его очищают на грохоте от крупногабаритных фракций и на электромагнитном сепараторе — от черного металла.

К методам биотермического обезвреживания отходов относится бескамерный метод с направленной аэрацией (Монеса). Обезвреживают отходы в специальной траншее глубиной 3—4 м и шириной на уровне дна — 2—3 м. На дне траншеи уложены аэрационные каналы с аэраторами, выступающими на 1-—1,5 м над поверхностью земли. Отходы без уплотнения помещают в траншею. Заполненную траншею изолируют слоем почвы толщиной 25—30 см. В течение нескольких суток воздух, содержащийся в щелях и порах в толще отходов, нагревается до высокой температуры. Температурный градиент между воздухом в траншее и атмосферным значительно увеличивается, что усиливает естественную тягу и ускоряет движение воздуха в вентиляционной системе траншеи. Усиленная аэрация способствует дальнейшему развитию биотермического процесса, который завершается в течение 55—65 сут.

Биотермические камеры предназначены для обезвреживания бытовых отходов и превращения их в компост закрытым методом. Предусматривают возможность регулирования биотермического процесса путем организации оптимального температурного и аэрационного режима, благодаря чему удается сократить срок обезвреживания отходов до 40—60 сут, а при искусственном подогревании — до 12—20 сут.

Аэрационные бродильные камеры, получившие название биотермических, или биокамер, были предложены в 1912 г. инженером Беккари. Соорудили их во многих городах Западной Европы — Флоренции, Падуе, Неаполе, Милане, Париже, Марселе и др. Так, в 20-е годы XX в. во Флоренции обезвреживали твердые бытовые отходы в 204 камерах мощностью 100 т/сут каждая. Оборудовали их на расстоянии 2300 м от города. Сегодня биокамеры используют, ограниченно, в большинстве случаев для обезвреживания отходов, образовавшихся в отдельно расположенных объектах (санаториях, лагерях отдыха и т. п.). Санитарно-защитный разрыв между биокамерой и жилыми, общественными зданиями должен составлять 300 м.

Биокамеры сооружают из кирпича, бетона или сборных железобетонных конструкций вместимостью 2—20 м3, высотой 2,5—3 м, прямоугольного сечения (рис. 68). Пол камеры должен быть водонепроницаемым и иметь уклон 0,01 % в сторону лотков для отведения жидкости, образующейся из отходов в процессе компостирования (10—15% от массы отходов). На высоте 15—20 см от пола размещают решетки, на которые загружают отходы через специальные люки в верхнем перекрытии. Для поступления воздуха под решетками в цоколе камеры делают вентиляционные отверстия.

Внутри камеры сооружают аэраторы для воздухообмена в толще отходов. Эти аэраторы представляют собой асбестоцементные трубы с отверстиями по всей поверхности. Нижним, открытым, концом аэраторы установлены на решетки, а верхним, закрытым, — выведены под перекрытие камеры. Вдоль стен камеры оборудованы пристенные "козырьки" для передвижения воздуха. Над верхним перекрытием должен находиться вентиляционный стояк для отведения воздуха из камеры. Разгружают камеру через двери в одной изстен.

Оптимальным является одновременная загрузка биокамеры или загрузка в течение не более 4 сут. При этом через 2—3 сут после загрузки начинается

Рис. 68. Биотермическая камера: а — разрез по I—I; б — разрез по II—II; 1 — пристенные козырьки; 2 — двери для выгрузки компоста; 3 — приемник дренажной жидкости; 4 — аэраторы; 5 — загрузочные люки; 6 — дефлектор; 7 — решетки разогревание отходов; на 5—10-е сутки температура достигает 65—70 °С и держится на этом уровне 25—30 сут. Компостирование продолжается 40 сут летом и 60 сут зимой. Для ускорения процесса до 12—20 сут в биокамеры подают искусственно подогретый воздух из калориферов или соседних камер, где отходы уже разогрелись. Продолжительность обезвреживания уменьшается при условии добавления в камеру готового компоста (20—30 л) и перемешивания отходов каждые 10 сут. Одновременная загрузка требует большого количества камер, и поэтому чаще всего оборудуют двухсекционные камеры текущего накопления.

Усовершенствованные свалки, или высоконагружаемые полигоны захоронения бытовых отходов, были предложены Академией коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова в середине XX в. в период перехода от естественных биологических почвенных к индустриальным методам обезвреживания отходов. Во второй половине XX в. таким спопобом утилизировали до 80% твердых бытовых отходов во многих развитых странах мира.

Усовершенствованные свалки располагают за пределами населенного пункта, ниже по течению водоема на специально отведенных земельных участках с уровнем залегания грунтовых вод не ближе 1 м от поверхности земли. Если территория имеет сложный рельеф, ее выравнивают путем укладывания отходов, но при этом необходимо предусмотреть, чтобы не было поверхностного стока с усовершенствованной свалки в сторону города и водоема. Для предупреждения поступления поверхностных вод на территорию усовершенствованной свалки вокруг земельного участка создают нагорную канаву. Территорию ограждают забором и со всех сторон высаживают в два рядами деревья. СЗЗ должна составлять 500 м.

На территории усовершенствованной свалки бытовые отходы укладывают на специально подготовленную водонепроницаемую основу толщиной не менее 0,5 м. Это могут быть уплотненные естественные глинистые и суглинистые почвы участка или искусственно созданная основа. Отходы укладывают рабочими слоями высотой 1,5—2 м, которые перекрывают промежуточными изолирующими слоями почвы (рис. 69).

Рис. 69. Усовершенствованная свалка: а, б, в — первая, вторая и третья очереди складирования; 1 — зона зеленых насаждений; 2 — сетчатый забор; 3, 4 — окончательный и промежуточный изолирующие слои почвы; 5 — отходы (3,4 и 5 изображены на условном разрезе); 6 — мачты электроосвещения; 7 — плотина; 8 — дорога для подъезда; 9 — временная дорога; 10 — хозяйственная зона; 11 — нагорная канава; 12 — насосная станция; 13 — участок промышленных отходов; 14 — скважина

Во время формирования первого рабочего слоя отходы выгружают из мусоровозов на подготовленную основу, разравнивают слоем 0,2—0,3 м и уплотняют бульдозерами. На уплотненный слой отходов укладывают следующий слой толщиной 0,2—0,3 м, который также разравнивают и уплотняют. Формируют рабочий слой общей высотой 1,5—2 м, после чего в теплый период года ежесуточно, а в холодный — один раз в 2—3 сут рабочий слой отходов засыпают почвой слоем 0,25 м. Почву берут непосредственно с территории свалки или привозят со строительных площадок. Целесообразно использовать хорошо уплотненные суглинистые и супесчаные почвы с влажностью 30—50%. Можно воспользоваться строительным мусором, шлаком, уличным сметом. На промежуточный изолирующий слой почвы укладывают рабочий слой отходов высотой 1,5—2 м.

Общее количество слоев зависит от проектной высоты свалки, после достижения которой последний рабочий слой отходов засыпают окончательным изолирующим слоем почвы толщиной 1 м. Тщательная изоляция отходов слоями почвы с уплотнением препятствует размножению мух и грызунов, предотвращает загрязнение атмосферного воздуха.

В толще усовершенствованной свалки происходит медленное анаэробное разрушение органических веществ отходов. При этом температура повышается до 30—36 °С, образуются газообразные вещества (метан, углерода диоксид и др.) и специфическая жидкость, отмирают патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов. Фильтрат, образовавшийся из отходов во время эксплуатации полигонов и содержащий высокие концентрации загрязнителей, отводят при помощи дренажных канав на сооружения биологической очистки. Следует подчеркнуть, что обезвреживаются и минерализуются отходы даже в поверхностных слоях усовершенствованной свалки чрезвычайно медленно, в течение 15—25 лет после ее закрытия.

Наиболее современным биотермическим методом обезвреживания твердых бытовых отходов является индустриальное, или заводское, биотермическое компостирование, при котором технологический процесс переработки отходов на органическое удобрение осуществляется под влиянием аэробной микрофлоры при оптимальных условиях увлажнения и аэрации. Полученный при этом компост безвредный для окружающей среды и безопасный для здоровья населения, в том числе лиц, контактирующих с ним во время сельскохозяйственного использования. К индустриальным биотермическим методам относится компостирование отходов без предварительной обработки во вращающихся барабанах и предварительно измельченных в камерах.

Биотермическое обезвреживание неподготовленных отходов во вращающемся барабане происходит в течение 5—6 сут. Ускорение процесса компостирования достигается благодаря измельчению, искусственной аэрации и перемешиванию отходов в барабане, который медленно вращается вокруг длинной оси со скоростью 6—7 оборотов в 1 час. Кроме того, этому способствует поддержание высокой температуры в барабане путем его термоизоляции для уменьшения теплозатрат и обеспечения непрерывного производственного цикла, который предусматривает постоянную загрузку и разгрузку барабана.

Метод компостирования отходов во вращающихся барабанах — дано-био-стабилизатор — разработан фирмой "Дано" (Дания). Его используют почти на 100 заводах мощностью от 5 до 300 т отходов в сутки во многих странах мира: Бельгии, Англии, Дании, Франции, Германии, Бразилии и др. Технологическая схема этого метода изображена на рис. 70, а.

Отходы загружают в приемный бункер, грейферным краном подают на ленточный транспортер. Они проходят магнитный сепаратор для удаления металлических предметов, при необходимости их увлажняют водой или канализационными осадками и направляют в барабан-биостабилизатор, расположенный горизонтально или с незначительным наклоном в разгрузочную сторону. Барабан длиной 20—25 м и диаметром 3—3,5 м заполняют на 80% объема, что дает возможность отходам перемешиваться и измельчаться во время вращения барабана, которое происходит со скоростью 6,6 оборотов в 1 ч. Непрерывное поступление воздуха в барабан обеспечивает активную аэрацию отходов. Они быстро нагреваются до 6Q—65 °С и через 5—6 сут превращаются в компост. За это время компостируемая масса продвигается в барабане благодаря наклону или специально оборудованным внутренним ребрам в разгрузочную сторону. Выгружают компост одновременно с загрузкой отходов при постоянном вращении барабана со скоростью 42 оборота віч. Выгруженный компост ленточным

Рис. 70. Обезвреживание твердых бытовых отходов:

а — по методу Дано: 1 — приемный бункер; 2 — грейферный кран; 3,6,8 — ленточные транспортеры;4 — магнитный сепаратор; 5 — биостабилизатор; 7 — виброгрохот; 9 — сепаратор для удаления стекла;6— по биотенк-методу: ! — приемный бункер; 2 — грейферный кран; 3 — барабанное сито; 4 — магнитный сепаратор; 5 — металлолом; 6 — молотковый измельчитель; 7 — стационарный транспортер;8 — передвижной транспортер; 9 — биотенк

транспортером подают на виброгрохот для удаления крупных фракций и на сепаратор для удаления стекла.

К индустриальным методам компостирования предварительно измельченных отходов в камерах относятся биотенк-метод, методы с использованием многоэтажных ферментаторов (Джерси, Кореля и Фуше, Фрезера—Иверсона), методы Мультибакто (Ирп-Томас), Пика и капиллярной сушки (Бриколяр). Линия для предварительной обработки отходов при всех указанных методах стандартна и состоит из: приемного бункера; магнитного сепаратора для удаления металлических предметов; грохота для разделения отходов на фракции, которые могут быть направлены на компостирование сразу, и такие, которые нуждаются в измельчении; дробилки; иногда — смесителя для перемешивания отходов с осадком сточных вод. Передвижение отходов между указанными элементами осуществляется ленточными транспортерами; из бункера на ленточный транспортер отходы подают грейферные краны.

По биотенк-методу, который был предложен и внедрен во Франции, компостируют измельченные отходы на специальной площадке (рис. 70, б). Она имеет вид бетонного кольца, диаметр которого зависит от количества отходов, продолжительности компостирования и складирования компоста. Вдоль оси бетонного кольца проложен аэрационный трубопровод. Бетонное кольцо имеет борта высотой 0,5 м, по которым проложены рельсы. По рельсам передвигается легкое купольное укрытие — биотенк. Это укрытие состоит из двух частей: передней — валообразователя и задней — бродильной. Валообразователь имеет несколько меньшее поперечное сечение, чем бродильная часть. Передняя часть валообразователя закрыта торцевой стенкой. Задний торец бродильной части открыт.

Измельченные отходы стационарным (неподвижным) транспортером подают в центр бетонного кольца и пересыпают на передвижной транспортер, один конец которого закреплен в центре, а другой движется вместе с укрытием. Передвижной транспортер подает отходы в приемник валообразователя, где предусмотрено приспособление для увлажнения. После увлажнения отходы попадают на бетонное кольцо, а валообразователь формирует из них вал в виде полукруга радиусом не более 7 м для обеспечения равномерной аэрации толщи отходов через аэрационный трубопровод. Поскольку биотенк передвигается, после валообразователя сформированный вал отходов закрывает бродильная часть. Через 18 сут из открытого конца бродильной части получают готовый компост.

По методам Джерси (Англия), Кореля и фуше (Франция), Фрезера—Иверсона (США) измельченные отходы компостируют в многоэтажных ферментаторах (рис. 71). Вертикальным элеваторным транспортером их подают на верхний этаж шестиэтажной прямоугольной башни. Перекрытия между этажами образуют жалюзийные решетки. Когда их открывают, компостируемая масса пересыпается на расположенный ниже этаж. На каждом этаже массу выдерживают в течение 1 сут. Аэрация происходит за счет градиента температур воздуха в башне и в окружающей среде (естественная тяга): воздух поступает в нижний этаж башни и продвигается вверх. Но при необходимости (для компостирования отходов вместе с осадком сточных вод) возможна искусственная аэрация. Размещение компостируемой массы на жалюзийных решетках дает возможность предупредить ее переуплотнение. Во время передвижения массы вниз по этажам концентрация кислорода в воздухе увеличивается в зависимости от интенсивности процесса. Поэтому на каждом этаже башни происходит определенная стадия компостирования, особенно при условии искусственной инокуляции термофильными микроорганизмами. На нижнем этаже компостируемая масса

Рис. 71. Многоэтажный ферментатор с жалюзийным перекрытием: 1 — вертикальный элеватор; 2 — ферментатор; 3 — жалюзийная решетка в открытом положении; 4 — закрытая жалюзийная решетка; 5 — бункер для готового компоста; 6 — подача воздуха; 7 — удаление воздуха

Рис. 72. Обезвреживание твердых бытовых отходов методом капиллярной сушки

(Бриколяр):

1 — приемный бункер; 2 — транспортер; 3 — магнитный сепаратор; 4 - металлолом;

5 — рашпильная дробилка; 6 — вакуумный фильтр для обезвоживания осадка сточных вод;

7 — смеситель; 8 — гидравлический пресс; 9 — транспортер для передвижения брикетов;

10 — сушильная камера для подсушивания брикетов

стабилизируется и подсушивается за счет поступления большого количества чистого, богатого кислородом воздуха.

Принципиальным отличием метода капиллярной сушки (Бриколяр) является использование для обезвреживания отходов не только микроорганизмов, но и плесневых грибов, принимающих участие в разложении органического вещества отходов, стабилизирующих конечный продукт и оказывающих антибиотическое действие. Технологическая схема метода приведена на рис. 72. Отходы из приемного бункера грейферным краном или транспортером направляют на магнитный сепаратор, измельчают в рашпильной дробилке, перемешивают в смесителе с обезвоженным осадком сточных вод (влажность конечного продукта должна составлять приблизительно 53%) и под давлением 30 атм прессуют в брикеты без нарушения капиллярной структуры и обезвоживания. Брикеты укладывают в сушильные камеры, в которых быстро развиваются биотермические процессы. Температура повышается до 65 °С внутри и 55 °С по периферии. Сушка длится почти 4 нед. Влажность при этом уменьшается до 10%. Завершается активная стадия биотермического процесса, снижается температура, и брикеты насквозь прорастают и покрываются грибами. Капиллярная структура брикетов обеспечивает свободное поступление воздуха и течение микробиологических процессов в аэробных условиях. Высушенные брикеты после увлажнения и измельчения можно использовать как органическое удобрение.

Термические методы. К термическим методам обезвреживания отходов относятся мусоросжигание и пиролиз.

Мусоросжигание является одним из перспективных, быстрых и радикальных методов обезвреживания твердых бытовых отходов. Его проводят в специальных печах-деструкторах при температуре 900—1000 °С, при которой разрушаются почти все органические твердые, жидкие и газообразные соединения. Отходы с влажностью до 60%, зольностью до 60% и содержанием горючих компонентов (органических веществ) более 20% горят без добавления топлива. Кроме того, за счет значительной теплообразующей способности (4—8 мДж/кг) отходов в процессе их сжигания образуется энергия, которую можно использовать в народном хозяйстве.

В то же время в процессе мусоросжигания возникает необходимость в складировании твердых продуктов неполного сгорания (шлака и золы) и очистке выбросов в атмосферный воздух. В среднем вследствие сжигания 1 т твердых бытовых отходов образуется почти 300 кг шлака и 6000 м3 дымовых газов, из которых на очистных сооружениях задерживается 30 кг золы. Шлак и зола содержат значительное количество кремния (до 65%), щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, железо, свинец, цинк и др. Кроме того, в золе могут содержаться диоксины — полихлорированные дибензодиоксины и по-лихлорированные дибензофураны. Эти вещества (их может быть более 210, в зависимости от количества атомов хлора и их размещения в молекуле) оказывают канцерогенное, гепатотоксическое, нейротоксическое действие, угнетают иммунную систему, способны проходить через плаценту, накапливаться в грудном молоке. Самым токсичным и опасным для здоровья людей является 2,3, 7, 8-тетрахлордибензодиоксин. Опасны эти вещества также из-за их чрезвычайной стабильности в окружающей среде. Поэтому складировать золу необходимо так же, как и токсические промышленные отходы, т. е. на специальных полигонах. Шлак можно складировать на усовершенствованных свалках или даже использовать, например, в строительстве для улучшения рельефа местности. Позитивным является то, что площадь для складирования шлака и золы в 20 раз меньше, чем для свалок твердых бытовых отходов.

Дымовые газы, образующиеся во время мусоросжигания, содержат, кроме золы (2—10 г/м3), углерода диоксид — С02 (15%), углерода оксид — СО (0,05%), серы диоксид (S02), азота оксиды, HCl, HF, а также полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны. Во время сжигания 1 т отходов может образоваться 5 мкг диоксинов, большая часть которых связана с золой, а меньшая — остается в дымовых газах. Диоксины могут содержаться как в собственно отходах, так и образовываться в процессе охлаждения дымовых газов после сжигания мусора. Во время сжигания при температуре 1000 °С диоксины, содержавшиеся в отходах, разрушаются. Но при охлаждении дымовых газов до 250—350 °С они могут образовываться из органического углерода и хлоридов в присутствии водяного пара и ионов меди. Поэтому обязательной является очистка дымовых газов перед их выбросом в атмосферный воздух. Для задержки золы используют электрофильтры и рукавные фильтры, которые дают возможность уменьшить концентрацию золы в выбросах с 2000—10 000 до 10—50 мг/м3. Для газоочистки применяют сухие и влажные методы, эффективность которых составляет в среднем почти 70 и 90% соответственно.

Мусоросжигательные печи должны находиться на расстоянии не менее 300 м от жилых кварталов. Печи большой производительности и связанные с ними сооружения (для загрузки мусора, его перемешивания, очистки выбросов в атмосферный воздух и др.) называются мусоросжигательными станциями или заводами (рис. 73). Мощные мусоросжигательные заводы должны иметь СЗЗдо 1000 м.

Таким образом, обезвреживание твердых бытовых отходов на мусоросжигательных заводах при условии соблюдения санитарно-гигиенических требований по их оборудованию и эксплуатации имеет гигиеническое, эпидемиоло-

Рис. 73. Мусоросжигательная станция: 1 — бункер для мусора; 2 — грейферный кран; 3 — печь; 4 — рекуперационный котел; 5 — циклон

для задержки частиц золы; 6 — труба

гическое и экономическое преимущество, заключающееся в том, что обезвреживание происходит радикально и быстро. Отпадает необходимость в вывозе мусора далеко за город, т. е. сокращаются транспортные расходы, не требуются значительные по площади земельные участки, могут быть использованы тепло, пар и шлак. Именно этим обусловлено широкое использование мусоросжигания в мире. Так, количество мусоросжигательных заводов в ФРГ в период 1980—1985 гг. возросло с 42 до 48. Во Франции на 180 мусоросжигательных заводах сжигали почти 35% отходов.

Пиролиз. Процесс пиролиза твердых бытовых отходов осуществляется в высокотемпературных реакторах при температуре почти 1640 °С в условиях дефицита кислорода и не требует их предварительной подготовки. Высокая температура обеспечивает разрушение практически всех сложных органических веществ, превращение их в простые горючие (горючий газ, нефтеподобные масла) или негорючие (шлак) соединения. Во время пиролиза твердых бытовых отходов не образуется выбросов в окружающую среду. Такой метод обезвреживания отходов с гигиенической и экономической точки зрения весьма перспективный.

Химические методы. К химическим методам обезвреживания твердых бытовых отходов относится их гидролиз в присутствии хлористоводородной или серной кислоты при высокой температуре с целью получения этилового спирта, форфурола, витаминов группы В, РР, D и других важных продуктов. Кроме того, отходы гидролизного завода могут быть использованы в виде биотоплива и органических удобрений. При внесении этих удобрений на поля черноземной зоны урожайность картофеля становится в 2 раза больше по сравнению с полями, обработанными другими компостами. Гидролизный метод обеспечивает безотходную технологию производства при соблюдении требований по санитарной охране окружающей среды.

Рис. 74. Технологическая схема Санкт-Петербургского завода механизированной переработки

бытовых отходов: 1 — грейфер; 2 — контейнерный мусоровоз; 3 — бункер-накопитель; 4 — дозирующий бункер; 5 — пластинчатый поставщик; 6 — магнитный сепаратор; 7 — бункер для металлолома; 8 — пресс; 9 — рольгант; 10 — магнитная шайба для загрузки пакетов металлолома; 11 — вентилятор-аэратор; 12 — ферментатор; 13 — отходы завода; 14 — барабанный грохот; 15 — шахтная мельница; 16 — склад компоста; 17 — вентилятор; 18 — котельная

Механические методы. К механическим методам обезвреживания твердых отходов относится изготовление разных блоков (крупнообъемных брикетов, строительных материалов) путем их прессования и использования специальных связующих веществ. В настоящее время механическая сепарация бытовых отходов является одной из основных предшествующих операций полной утилизации и фактического обезвреживания отходов.

В крупных городах для использования ценных частей отходов строят му-сороутилизационные заводы и станции (рис. 74). Такие заводы работают в Москве, Санкт-Петербурге, Минске, Риге, Ташкенте, Харькове и Одессе. Эти заводы не загрязняют окружающую среду, обеспечивают переработку отходов в ценное азотное органическое удобрение (компост, биотопливо) для нужд сельского хозяйства и извлечение из них черного и цветного металлолома.

Сбор жидких бытовых отходов. В неканализованных или частично канализованных населенных пунктах от неканализованной части города очистку от жидких отходов осуществляют путем ассенизации, которая предусматривает временное накопление нечистот в водонепроницаемых выгребах и дальнейший их вывоз специальным ассенизационным транспортом.

Собирают жидкие бытовые отходы (фекалии, моча, помои) в туалетах (клозетах). Различают индивидуальные (квартирные), общие (в учреждениях и на предприятиях), общественные (на улицах, площадях, стадионах и т. д.) туалеты и дворовые уборные. Туалеты могут быть как канализованными, т. е. подклю-

ченными к канализации, так и неканализованными, т. е. подключенными к водонепроницаемым выгребам.

Лучшим типом уборной при отсутствии канализации является люфтклозет (рис. 75). Теплые уборные оборудуют в самом здании. Они удобны для пользования. При правильном устройстве и содержании они не загрязняют воздух, почву, грунтовые воды. Оборудовать люфтклозеты можно только в одно- или двухэтажных зданиях. Вследствие испарения объем нечистот уменьшается, и очищать выгребные ямы приходится не чаще 1—2 раз в год. При отсутствии канализации можно также использовать ящичные уборные и дворовые уборные с выгребом.

Наилучшим в гигиеническом отношении видом туалета при наличии канализации является ватерклозет (водяной клозетХ который впервые появился в Англии еще в 1810 г. (рис. 76). В его оборудование входят унитаз и смывной бачок. Унитазы изготовляют из полуфарфора или фаянса с полированным или покрытым лаком сидением из древесины или пластмассы. К унитазу воду подводят через промежуточный бак или через кран с обратным клапаном, устраняющим опасность обратного подсасывания в водопроводные трубы грязной воды.

Общие и общественные туалеты оборудуют писсуарами, фаянсовыми напольными унитазами (типа "Генуя") с эмалированной поверхностью и так называемыми приливами для ступней ног, которые устанавливают в полу на бетонной основе.

Вывоз и транспортировка жидких бытовых отходов. При отсутствии канализации, жидкие отходы вывозят автоцистернами, т. е. специальным ассенизационным транспортом, который исключает загрязнение окружающей среды и обслуживающего персонала. Большой объем автоцистерн (до 2,5—4 м3), быстрота передвижения, возможность круглосуточной работы значительно облегчили и удешевили вывоз жидких отходов.

Сливные станции. В частично канализованных населенных пунктах из выгребов неканализованных районов нечистоты вывозят на сливные станции канализационной сети. Сливные станции строят в пределах города, где нет плотной застройки и можно создать санитарный разрыв 300 м до ближайших жилых и общественных сооружений. Здание станции должно иметь искусственную общеобменную вытяжную вентиляцию. На сливной станции оборудуют каналы для приема и спуска нечистот в канализацию; с боку от каналов имеются 2—3 коридора, куда заезжают автоцистерны. Нечистоты при помощи передвижных металлических желобов сливают в канал.

Однако непосредственный спуск их в канализационную сеть не допустим, так как канализационные трубы могут засоряться. Во избежание этого жидкость из автоцистерн разбавляют водой из расчета 1 : 1 и пропускают через решетки и песколовки для задержания крупных примесей и песка, которые вывозят в места обезвреживания твердых отходов. Работа сливных станций возможна только в том случае, если расход воды в канализационом коллекторе по крайней мере в 5 раз превышает сток сливной станции в часы работы.

Безусловно, наилучшим методом удаления жидких бытовых отходов является канализация.

Обезвреживание жидких бытовых отходов. В неканализованных населенных пунктах для обезвреживания жидких бытовых отходов могут быть

Рис. 77. Поля ассенизации:

1 — летние карты; 2 — зимние карты; 3 — временные проезды; 4 — постоянные проезды; 5 — мостики

для переезда; 6 — водосборные каналы; 7 — канава водосбора; 8 — ограждающие земляные валики;

9 — хозяйственная зона; 10 — площадка для мойки ассенизационного транспорта

использованы почвенные методы очистки за счет способности почвы к самоочищению. Правильно загруженные в почву, богатые органическими веществами нечистоты достаточно быстро минерализуются, патогенные бактерии отмирают. При этом улучшается структура почвы, она увлажняется, обогащается азотом, фосфором, калием и может использоваться для выращивания различных сельскохозяйственных культур. Вместе с тем необходимо помнить о существующей опасности загрязнения сельскохозяйственного сырья и продуктов, которое можно предотвратить только путем строгого соблюдения санитарных правил, определяющих и ограничивающих условия использования нечистот.

В настоящее время используют следующие способы почвенного обезвреживания нечистот:

1 ) поля ассенизации, на которых обезвреживают нечистоты и выращивают сельскохозяйственные культуры на основе севооборота (рис. 77);

2) поля запахивания, где нечистоты обезвреживаются без использования для сельскохозяйственных целей. Поля ассенизации и запахивания находятся в ведении органов коммунального хозяйства. Это весьма важный элемент очистки от отходов, образующихся в неканализованных населенных пунктах.

Особенности сбора, временного хранения, вывоза и обезвреживания промышленных отходов. Защита окружающей среды и здоровья населения от действия токсических ингредиентов промышленных отходов должна осуществляться путем внедрения малоотходных или безотходных технологических процессов на каждом производстве. Это наиболее перспективный и прогрессивный с гигиенической точки зрения метод лишения промышленных отходов их потенциальной опасности. Не менее прогрессивной является максимальная утилизация компонентов промышленных отходов в народном хозяйстве по принципу: отходы одного производства являются сырьем для другого. При строгом соблюдении определенных санитарно-гигиенических требований можно гарантировать полную безопасность такого использования промышленных отходов для здоровья людей с учетом возможных отдаленных последствий, а также для окружающей среды.

Все промышленные отходы делят на утилизируемые и неутилизируемые. Отходы, которые можно утилизировать, не подлежат уничтожению или захоронению. Их используют в народном хозяйстве как топливо, строительный материал, удобрение, сырье для повторной переработки или регенерации с целью получения вторичного сырья. Например, отвалы химической и нефтехимической промышленности содержат пиритные огарки, переработка 1 млн т которых может дать 4300 т электролитической меди, 3350 т цинка, 75 т кобальта. Из шлаков металлургических заводов и золы теплоэлектростанции можно получать цемент, удобрения, минеральные волокна, легкие наполнители бетона, кислотостойкие изделия, изоляционные материалы. Таким образом, с гигиенической и экономической точки зрения все утилизируемые отходы целесообразно использовать в народном хозяйстве, так как при этом уменьшается потребность в природных ресурсах. Так, в 90-е годы XX в. в ФРГ ежегодно утилизировали более 4 млн т пищевых отходов, 75 тыс. т текстильных, более 1 млн т бумажных. В целом в ФРГ из 150 млн т отходов, которые ежегодно образовывались в разных отраслях народного хозяйства (в том числе и в строительстве), использовали 57 млн т, т. е. почти 38%. В странах Западной Европы ежегодно утилизировали почти 7 млн т стекла, что составляет от 27 до 78% национальной потребности в стекле разных стран. Производство свинца из отходов в США составляло почти 1 млн т (69% от внутренней потребности), в Европе — 0,8 млн т (47% от внутренней потребности).

Промышленные отходы, не подлежащие утилизации, после временного складирования на промышленных предприятиях вывозят в места их обезвреживания. Во всех странах мира основными методами обезвреживания промышленных отходов, которые не поддаются утилизации, являются термическая обработка и захоронение на полигонах, специально для этого предназначенных.

Условия сбора, хранения, транспортировки и обезвреживания промышленных отходов зависят от их потенциальной опасности для здоровья населения и окружающей среды. По токсичности промышленные отходы делят на 4 класса опасности: I — чрезвычайно опасные; II — высокоопасные; III — умеренно опасные; IV — малоопасные.

Отходы каждого класса опасности по мере накопления собирают в отдельную, предназначенную именно для этого класса, тару и временно хранят на специально отведенном месте промышленной площадки. Отходы I класса опасности хранят в герметически закрытой таре (стальных бочках, контейнерах);

II класса опасности — в закрытых полиэтиленовых мешках, пакетах, ящиках;

III класса опасности — в бумажных или хлопчатобумажных мешках; отходы

IV класса опасности можно хранить открыто на промышленной площадке в виде конусообразной кучи. Место для временного хранения отходов следует отводить на территории предприятия с подветренной стороны. Это место должно иметь непроницаемое для токсических веществ покрытие из бетона, керам-зитобетона, полимербетона, а также отдельный ливнеотвод для отведения поверхностного стока на очистные сооружения. В местах временного хранения должна быть предусмотрена защита отходов от воздействия атмосферных осадков и ветра. Их следует оборудовать стационарными или передвижными по-грузочно-разгрузочными механизмами.

Процессы, связанные с загрузкой, перевозкой и разгрузкой отходов I—III классов опасности, должны быть механизированы и герметизированы. Перевозят промышленные отходы в места обезвреживания или захоронения транспортом промышленного предприятия по строго определенному маршруту, который устанавливают органы исполнительной власти при участии СЭС и органов милиции. Транспорт для перевозки промышленных отходов должен быть специально оборудован: для пастообразных отходов должно быть шланговое приспособление для слива, для твердых и пылеобразных отходов — полиэтиленовая пленка и приспособление для разгрузки. Пылевидные отходы следует увлажнять на всех этапах работы. По окончании перевозки отходов используемые транспорт и тара должны быть очищены, вымыты и продезинфицированы на специальных площадках, оборудованных в местах обезвреживания и захоронения отходов (например, на полигонах).

Обезвреживают промышленные отходы чаще всего термическим методом или путем захоронения на полигонах.

При термическом методе на специально отведенных земельных участках строят печи, режим работы которых должен обеспечить оптимальные условия сжигания отходов при температуре 1000—1200 °С. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами, образующимися во время сжигания отходов, предотвращают при помощи газоочистных и пылеочистных сооружений. Сжигание промышленных отходов можно осуществлять как с утилизацией тепла и продуктов горения, так и без нее. Для этого обезвреживание должно производиться в специальных мусоросжигательных установках.

Захоронение токсических отходов, следует производить на специальных инженерных сооружениях — полигонах. Место расположения полигона необходимо согласовывать с местными органами санитарно-эпидемиологической службы после тщательной гидрогеологической разведки и официального заключения гидрогеологической службы о возможности строительства полигона на данном земельном участке. Полигоны следует располагать за пределами населенных пунктов с подветренной стороны с учетом преимущественного направления ветров. Размер СЗЗ от полигона до населенных пунктов должен быть не менее 3000 м. Территория должна хорошо проветриваться, не затапливаться дождевыми, талыми и паводковыми водами. Полигоны размещают ниже мест водозаборов хозяйственно-питьевого водоснабжения по течению рек

Рис. 78. Полигон для захоронения промышленных отходов: а — участок для термического обезвреживания неугилизируемых промышленных отходов; б, в,г,д — участки для обезвреживания промышленных отходов в зависимости от класса их опасности; 1 — шлагбаум; 2 — вал из кембрийской глины; 3 — контрольно-пропускной пункт; 4 — лаборатория; 5 — административное здание; 6 — магистральный канал; 7 — кольцевой канал; 8 — ремонтные мастерские; 9 — точки отбора проб воды; 10 — скважины; 11 — отвал глины; 12 — специальные печи сжигания промышленных отходов; 13—15, 17—32 — котлованы (траншеи); 16 — дорога; 33 — карты для обезвреживания промышленных отходов с различным агрегатным состоянием (жидкие, твердые, пастообразные)

и на расстоянии не менее 200 м от сельскохозяйственных угодий. Уровень залегания грунтовых вод на участках, отведенных под полигоны, должен быть не менее 20 м. Грунтовые воды должны быть перекрыты слабопроницаемыми породами с коэффициентом фильтрации не более 10~* м/сут. Наклон территории полигона в сторону населенных мест, сельскохозяйственных угодий и поверхностных водоемов не должен превышать 1,5%.

Схема устройства полигона промышленных отходов приведена на рис. 78. Территория полигона по периметру обводится кольцевым каналом для дренажа глубоких грунтовых вод и перехвата атмосферных дождевых и талых вод в целях защиты территории от затопления. Кольцевой канал служит местом отбора проб воды для контроля и для отвода атмосферных вод в открытые водоемы. Для предотвращения поступления в кольцевой канал поверхностного стока с территории полигона и распространения загрязнений на прилегающей к полигону территории вдоль внутреннего периметра полигона создают вал из почвы (кембрийской или иной глины) высотой 1,5—1,7 м и шириной 3—3,5 м, которую вынимают во время копания котлована. На полигоне организуют две зоны: производственную — для захоронения отходов — и подсобно-бытового назначения, разделенные полосой шириной не менее 25 м. На расстоянии не менее 50 м от зоны подсобно-бытового назначения выделяют специальную

бетонированную площадку для мойки и обеззараживания транспорта и тары после перевозки отходов.

Производственная зона полигона имеет пять участков: на четырех из них производится захоронение промышленных отходов в зависимости от класса их опасности, а на пятом — термически обезвреживают промышленные отходы. На каждом из четырех участков, соответствующих определенному классу опасности промышленных отходов, выделяются карты с котлованами или траншеями для захоронения твердых, пасто- и пылевидных отходов различных классов опасности. Допускается захоронение в одном котловане на одной карте разноименных отходов при условии, если при совместном захоронении они не образуют более вредных или взрыво- и пожароопасных веществ. Между дном котлованов и наивысшим уровнем залегания подземных вод должен оставаться слой неповрежденной почвы шириной не менее 4 м.

Размеры карт и количество котлованов определяют в каждом конкретном случае в зависимости от количества поступающих на полигон отходов и расчетного срока действия этого полигона. Полигон принимают в эксплуатацию только в установленном порядке по акту, с обязательным предварительным контролем выполнения скрытых работ (гидроизоляция дна, боковых стенок и др.).

На все отходы, ввозимые на полигон, должен быть представлен экологический паспорт с характеристикой количества и химического состава отходов, кратким описанием мер безопасности при обращении с ними на полигоне при их захоронении или сжигании и рекомендациями по оказанию первой помощи в случае острого отравления. Такой паспорт, подписанный ответственными лицами предприятия, выдают на каждый вид отходов и на каждый рейс автотранспорта.

Способ захоронения отходов на полигонах выбирают в зависимости от класса их опасности, агрегатного состояния, растворимости в воде.

Отходы III и IV классов опасности, содержащие нерастворимые в воде вредные вещества, захороняют исключительно на полигонах промышленных отходов в котлованах. Отходы выгружают в котлованы и производят послойное уплотнение. После каждой загрузки пылевидные отходы следует изолировать слоем почвы толщиной не менее 20 см, чтобы их не разносило ветром. Наивысший уровень отходов в котлованах должен быть ниже планировочной отметки прилегающей к котлованам территории не менее чем на 2 м. Ширина этой территории должна быть не менее 8 м. Захоронение возможно при условии использования почвы с коэффициентом фильтрации не более 10"6 м/сут.

Твердые и пастообразные отходы, содержащие растворимые в воде токсические вещества II и III классов опасности, захороняют в котлованах с изоляцией дна и боковых стенок уплотненным слоем глины толщиной 1 м и защитным экраном из полиэтиленовой пленки.

При захоронении отходов, содержащих растворимые токсические вещества I класса опасности, следует предусмотреть дополнительные меры, направленные на предотвращение их миграции. В частности, обкладывают стены и дно котлована глиной слоем толщиной не менее 1 м (коэффициент фильтрации не более 10"13 м/сут), укладывают на дно и закрепляют на стенах котлована бетонные плиты, заливают места стыков битумом, гудроном или другим водонепроницаемым материалом.

Небольшое количество водорастворимых отходов, содержащих токсические вещества I класса, следует захоронять в котлованах в стальных контейнерах или баллонах со стенками шириной не менее 10 мм и с двойным контролем на герметичность (до и после заполнения), которые помещают в бетонную коробку.

Заполненные отходами котлованы изолируют уплотненным слоем земли толщиной 2 м, после чего покрывают водонепроницаемым покрытием из гудрона, цемент-гудрона, быстротвердеющих смол. Уплотненные слои и водонепроницаемые покрытия должны выступать над прилегающей к котловану территорией. Водонепроницаемые покрытия должны выходить за габариты котлована на 2—2,5 м с каждой стороны и стыковаться с покрытием соседних котлованов. Места стыков должны иметь уклон для отведения дождевых и талых вод с поверхности котлованов на специальную испаряющую площадку.

Жидкие отходы, содержащие вещества I—III классов опасности, следует обезводить до пастообразной консистенции еще на предприятии, до вывоза на полигон. Захоронение жидких отходов запрещено.

Горючие токсические отходы необходимо сжигать. Для этого на специально выделенной площадке полигона строят термопечь, режим работы которой должен обеспечить оптимальные условия для сжигания отходов при температуре 1000—1200 °С, исключающей загрязнение атмосферного воздуха вредными газами и пылью.

Технологические мероприятия по санитарной охране почвы — это комплекс мероприятий, направленных на выбор наиболее безопасной технологической схемы сбора и удаления бытовых отходов, а также широкое внедрение технологических схем с безотходным или малоотходным производством, т. е. таких производственных процессов, при которых сводится к минимуму образование и накопление промышленных отходов, а также содержание в них токсических веществ.

По характеру сбора твердых бытовых отходов различают две технологические схемы — унитарную и раздельную. При унитарной схеме все виды отходов собирают в одну общую тару. Удаление их для обезвреживания производится совместно. Раздельная схема предусматривает сбор отходов в отдельную тару для пищевых отходов, вторичного сырья, другого мусора и их вывоз специализированными видами транспорта в места обезвреживания и утилизации.

Для удаления твердых бытовых отходов из районов сбора в места обезвреживания существует две технологические системы: вывозная и бестранспортная. При более распространенной вывозной системе применяют специальное оборудование и транспорт для сбора и удаления отходов. Ее можно использовать в зданиях любой этажности и степени благоустройства. Бестранспортная система предусматривает пневматическое удаление отходов либо удаление твердых отходов по канализационной системе после предварительного измельчения их в струе воды в квартире или во дворе специальными дробилками. Бестранспортная система может быть использована также в индивидуальных усадьбах, когда обезвреживают твердые бытовые отходы непосредственно на их территории, чаще всего способом компостирования.

Собирают и удаляют бытовые отходы при вывозной системе двумя методами: планово-подворным и планово-поквартирным. При первом методе отходы из квартирных мусоросборников выгружают в промежуточные емкости (контейнеры), где мусор временно хранят до момента вывоза в места обезвреживания. При наличии мусоропровода отходы из квартирных сборников поступают в сборники разового использования или в стационарные мусоросбор-ные тележки, либо в сменные, или в стационарные контейнеры. Планово-по-квартирный метод очистки предусматривает перегрузку жителями отходов из квартирных сборников непосредственно в приемный бункер мусоровоза.

При планово-подворном методе в зависимости от количества обслуживаемого населения, плотности и этажности застройки, наличия в зданиях мусоропровода, способа погрузки и вывоза мусора применяют шесть технологических схем сбора и удаления твердых бытовых отходов: 1) из квартирных сборников отходы переносят в сборники малой емкости (35—40 л), а затем — в мусоровоз с уплотняющим отходы устройством; 2) из квартирных сборников отходы по мусоропроводам или вручную переносят в сборники разового пользования, а затем механизированным способом загружают в мусоровоз с уплотняющим отходы устройством; 3) из квартирных сборников отходы перегружают в стационарные мусоросборные тележки, после чего производят механизированное опорожнение их в мусоровоз, уплотнение в нем отходов и их транспортировку; 4) из квартирных сборников или по мусоропроводам отходы перегружают в сменные контейнеры; заполненные контейнеры устанавливают на машину, а пустые оставляют; 5) из квартирных сборников отходы перегружают в стационарные контейнеры, затем механизированным способом опорожняют контейнеры в мусоровозы, уплотняют и транспортируют отходы; 6) из квартирных сборников отходы перегружают на платформы контейнерных машин и транспортируют далее.

Планово-подворный метод рекомендуется применять в жилых районах многоэтажной застройки, а также для очистки от отходов учреждений и предприятий сети обслуживания. Этот метод удобен для населения, отвечает санитарным требованиям, обеспечивает высокую производительность мусоровозов при механизации погрузочно-разгрузочных работ. Условиями эффективного использования этого метода являются: правильное оборудование площадок для мусоросборников, мусоросборных павильонов и камер мусоропроводов; обеспечение достаточным количеством исправных герметических стационарных мусоросборных тележек, стационарных или сменных контейнеров; обеспечение достаточным количеством специально оборудованных мусоровозов; четкое соблюдение ежедневного графика работы мусоровозов с учетом выходных и праздничных дней; строгое соблюдение санитарно-гигиенических требований во время сбора и удаления отходов.

Планово-поквартирный метод может быть применен в условиях одно- или двухэтажной застройки при высокой ее плотности и отсутствии свободной территории под площадки и помещения для мусоросборников. Кроме того, метод требует достаточного количества транспортных единиц. Особенностями метода является четкое соблюдение населением графика перегрузки отходов в мусоровозы (в часы прибытия транспорта на территорию домовладений, кварталов, микрорайонов). Этот метод имеет ряд гигиенических преимуществ, позволяет отказаться от временного хранения бытовых отходов. В результате улучшается санитарное состояние почвы жилых территорий и обеспечивается возможность увеличения площади зеленых насаждений.

Недостатком метода является то, что он неудобен для населения. Жители домов по разным причинам не всегда успевают произвести перегрузку отходов в мусоровозы, приезжающие в строго определенное время. В связи с этим бытовые отходы остаются в квартирах. Кроме того, при планово-поквартирном методе производительность мусоровозов уменьшается по сравнению с планово-подворным методом на 20%, требуется больше транспортных единиц и обслуживающего персонала.

В последнее время в области санитарной очистки наметилась экономически обоснованная тенденция к применению в крупных городах при вывозной системе двухэтапной транспортировки твердых бытовых отходов от мест их сбора к местам обезвреживания. При этом от мест сбора отходы доставляются мусоровозами на мусороперегрузочные станции, где их затем перегружают в большие мусоровозы на базе КрАЗ-258 и транспортируют в места обезвреживания. Такую технологическую двухэтапную систему очистки от твердых бытовых отходов применяют в Севастополе, Днепропетровске, Москве. Необходимость в строительстве мусороперегрузочных станций возникает тогда, когда расстояние от места сбора отходов до места их обезвреживания превышает 15—20 км. Кроме автомобильных мусороперегрузочных станций, за рубежом (например, в Великобиритании) получили распространение железнодорожные и речные.

Бестранспортная технологическая система удаления бытовых отходов, с гигиенической точки зрения, имеет значительные преимущества по сравнению с вывозной. При бестранспортной системе уменьшается возможность контакта человека с опасными с эпидемиологической и санитарной точек зрения бытовыми отходами, отпадает необходимость в устройстве мусоросборных площадок и павильонов, что улучшает санитарное состояние территории и воздушной среды в районе жилой застройки. Кроме того, улучшается шумовой режим территории домовладений, так как устраняется необходимость использования мусоровозов и проведения погрузочных работ. Примером такой системы удаления бытовых отходов является пневматическая система.

Планировочные мероприятия по санитарной охране почвы. Основным вопросом, который решают с помощью планировочных мероприятий по санитарной охране почвы, является правильность отведения земельного участка для строительства сооружений по утилизации и обезвреживанию твердых бытовых отходов с учетом возможности создания вокруг них СЗЗ.

Научное обоснование размеров СЗЗ вокруг таких объектов основано на экспериментально установленной максимальной дальности распространения от источников сосредоточенного загрязнения почвы химических, физических,биологических загрязнителей по воздуху, подземным водам или с поверхностным стоком. Размеры СЗЗ для некоторых источников сосредоточенного загрязнения почвы приведены в табл. 54.

ТАБЛИЦА 54 Размеры СЗЗ вокруг сооружений для сбора, временного хранения, обезвреживания и утилизации отходов

При осуществлении планировочных мероприятий по санитарной охране почвы большое значение имеет правильное зонирование территорий по обезвреживанию и утилизации отходов, правильная организация подъездов для мусоровозов и т.д.

Законодательные, организационные и административные мероприятия. Среди этих групп мероприятий наиболее важными являются разработка и внедрение законодательных актов национального и международного уровней, направленных на регулирование процессов образования и обезвреживания отходов, взаимодействие государственных и частных коммерческих структур, производств, отдельных граждан в области хранения отходов. Проблема утилизации отходов является актуальной для всех индустриальных стран мира. Примером международного сотрудничества в этой области является проведение Международной конференции в Рио-де-Жанейро в 1995 г., на которой была принята 21-я резолюция. В этом документе разработаны общие подходы разных стран к проблеме обращения с отходами, направленные на изменение мировоззрения граждан, общественно-социальная деятельность которых является основным фактором образования отходов.

Распространение принципа "NIMBY" (not in my backyard) — "только не на моем дворе", достаточно усложнило поиски новых мест для обустройства свалок и других объектов для захоронения и переработки отходов. В 1995 г. Европейский Союз утвердил "принцип близости", согласно которому отходы следует перерабатывать как можно ближе к месту их образования. Отходы не могут быть предметом экспорта в страны, где их переработка обходится дешевле или действуют менее жесткие требования к защите окружающей среды.

Направление действий международного сообщества по положениям 21-й резолюции в сфере управления отходами можно изложить следующими тезисами:

1. Сокращение количества отходов:

• сокращение или стабилизация количества отходов, подлежащих депонированию;

• внедрение производителями обязательного контроля за качественным составом отходов и их количеством;

• внедрение мероприятий по сокращению токсических и потенциально опасных для окружающей среды отходов;

• разработка государственных планов снижения количества отходов.

2. Развитие безопасных для окружающей среды технологий вторичного использования и утилизации отходов:

• усиление государственных систем вторичного использования и утилизации отходов;

• доступ к достоверной информации;

• поощрение вторичного использования и утилизации отходов;

• разработка государственных планов вторичного использования отходов;

• выполнение программы информирования общественности по проблеме.

3. Стимулирование безопасного для окружающей среды депонирования отходов:

• разработка государственных планов управления отходами;

• поощрение переработки отходов в пределах каждой страны;

• депонирование отходов по принципу "производитель отходов платит".

Таким образом, под законодательными мероприятиями в области санитарной охраны почвы следует понимать систему юридически закрепленных документами мероприятий, направленных на предотвращение загрязнения почвы, обеспечения рационального использования земельных ресурсов в интересах сохранения и укрепления здоровья населения. В законодательных документах определены обязанности и права предприятий, учреждений, организаций, отдельных граждан относительно санитарной охраны почвы.