Содержание к диссертации
Введение
1 Краткий обзор рассматриваемой проблемы 11
2 Комплексное обоснование целесообразности создания и последующей эксплуатации объектов размещении ТБО 60
3 Экономическое, нормативно-правовое и геоэкологическое обоснование хозяйственной деятельности при эксплуатации н реконструкции полигонов ТБО 96
4 Рекомендуемые современные технологии п технические средства рационального обращения и вовлечения во вторичное использование ТБО 129
5 Геоэкологические и социально-экономические последствия деятельности полигонов ТБО 181
Заключение 198
Список используемой литературы 204
- Комплексное обоснование целесообразности создания и последующей эксплуатации объектов размещении ТБО
- Экономическое, нормативно-правовое и геоэкологическое обоснование хозяйственной деятельности при эксплуатации н реконструкции полигонов ТБО
- Рекомендуемые современные технологии п технические средства рационального обращения и вовлечения во вторичное использование ТБО
- Геоэкологические и социально-экономические последствия деятельности полигонов ТБО
Комплексное обоснование целесообразности создания и последующей эксплуатации объектов размещении ТБО
Создание объектов размещения ТБО допускается на основании разрешений, выданных специально уполномоченными федеральными органами исполнительной власти в области обращения с отходами в соответствии со своей компетенцией.
Определение места строительства объектов размещения ТБО осуществляется на предлицензионном этапе подготовки полигонов на основе специальных (геологических, гидрологических и иных) исследований в порядке, установленном законодательством и при наличии положительного заключения государственной экологической экспертизы.
Принятый в 1991 году «Закон об охране ОПС» регламентирует всю природоохранную деятельность на территории страны. В нем отражены недопустимость ведения любой хозяйственной деятельности (включая строительство полигонов ТБО), которая может нанести ущерб ОПС на охраняемых территориях государственных природных заповедников (п.1, 5, 6 ст. 61), государственных природных заказников (п. 1, 3, ст. 62), национальных природных парков (п.1, 3 ст. 63), памятников природы (п.1, 3 ст. 64), зеленых зон (ст. 66). На рисунках 2.1, 2.2, 2.3 представлены схемы размещения природоохранных объектов на примере Волгоградской области, Жирновского района, и городской агломерации, а также мест возможного размещения санкционированных свалок промышленных и бытовых отходов.
В перечень особо охраняемых природных территорий (ООПТ) Волгоградской области включены 225 объектов территориальной охраны, в том числе 1 музей-заповедник (площадью 0,53 тыс.га), 42 государственных заказника (в сумме 238,52 тыс.га), 6 природных парков (632 тыс.га), 39 памятников природы (29,95 тыс. га), 59 охраняемых ландшафтов (221,8 га); 58 при родных достопримечательностей (9,73 тыс. га); 27 охраняемых речных систем (51,3 тыс. га); 2 лечебно-оздоровительные местности (0,62 тыс. га); 9 зеленых зон населенных пунктов (0,58 тыс. га); 2 дендропарка (0,03 тыс. га; 10 резервированных территорий (17,09 тыс. га). Суммарная площадь указанных ООПТ составляет 1023,97 тыс. га или 9,1 % от общей площади области. Свалки, попадающие в пределы природоохранных и запретных зон, подлежат обязательной ликвидации. Наряду с этим к числу запретов для выбора мест для строительства полигонов ТБО в пределах Волгоградской агломерации относятся: территории городских и других поселений, лесопарковых, курортных, лечебно-оздоровительных, рекреационных зон, а также водоохранных зон, на водосборных площадях подземных водных объектов, которые используются в целях питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения; территории пионерских лагерей, турбаз, спецобъектов, коллективных садов, дачных поселков, кладбищ, мест стационарного и коллективного отдыха с их санитарно-защитными зонами радиусом не менее 1000 м; участки, загрязненные токсичными и радиоактивными отходами; карстовые территории или территории, сложенные сильно трещиноватыми водопроницаемыми грунтами (лишь в исключительных случаях после дополнительных изысканий при надлежащем обосновании допускается строительство полигонов); места выклинивания водоносных горизонтов, а также на участки выхода грунтовых вод в виде ключей; территории, затопляемые паводковыми водами и селеопасные районы; районы геологических разломов, оползней, овражной эрозии; территории, расположенные в 500 м от берега рек, каналов, озер, водохранилищ, где согласно «Водному кодексу РФ» (1993 г) хозяйственная деятельность может вызвать загрязнение поверхностных вод (зоны отчуждения водоохранных участков показаны на рисунках 2.1, 2.2, 2.3); земельные участки, расположенные ближе: 15 км от аэропортов; 3-5 км от поверхностных водозаборов; 200 м от сельскохозяйственных угодий и транзитных магистральных дорог; 50 м от лесных массивов и лесопосадок; на участках с уклоном рельефа поверхности более 1,5; на участках с залеганием грунтовых вод при наибольшем их подъеме (с учетом эксплуатации полигона) не менее 2 м от нижнего уровня захороняемых отходов; территории распространения полезных ископаемых и ведения горных работ без согласования с органами Госгорнадзора; пожароопасные участки, например, торфяники; участки с отсутствием водоупорных глинистых отложений, перекрывающих эксплуатируемые водоносные горизонты; котлованы, из которых невозможно обустроить отвод фильтрата свободным уклоном к траншеям вне полигона; зоны аэрации, сложенной проницаемыми грунтами (древеснооцебенистыми, песками, галькой); сейсмическая и тектоническая активность зоны с учетом особенностей, установленных по сейсмическому микрорайонированию; гравитационные процессы, а также процессы, характерные для подработанных территорий.
Экономическое, нормативно-правовое и геоэкологическое обоснование хозяйственной деятельности при эксплуатации н реконструкции полигонов ТБО
Законодательство в области обращения с отходами в РФ включает международные правовые договоры, участником которых является Россия, ряд специализированных федеральных законов, содержащих правовые нормы в области обращения с отходами, специализированные законы субъектов страны, нормативные правовые акты Правительства РФ и др.
Основным нормативным правовым актом, регулирующим деятельность по обращению с отходами, является Федеральный закон «Об отходах производства и потребления». К данному закону необходима разработка соответствующих изменений и дополнений некоторых законодательных актов, правовых и нормативных документов, проведение которых на региональном уровне не противоречило бы федеральному законодательству, которые позволят активизировать деятельность по сбору, обезвреживанию отходов и их использованию при производстве полезной продукции, включая более эффективную систему экономического регулирования и стимулирования деятельности в области обращения с отходами.
В целях реализации мер по уменьшению количества накопленных и образующихся отходов, их обезвреживанию, использованию и размещению с учетом состояния ОПС и уровня социально экономического развития региона необходимо разработать региональную целевую программу «Вторичное сырье». В рамках реализации программы должна быть разработана на региональном уровне законодательная и нормативная правовая база, регламентирующая деятельность по обращению с отходами, отработаны экономические механизмы регулирования и административные методы воздействия, организован промышленных и бытовых отходов в соответствие природоохранным и санитарно-эпидемиологическим требованиям, повышена культура населения в сфере обращения с отходами через печать, телевидение, рекламу.
Финансирование программных мероприятий должно быть осуществлено за счет средств местного бюджета, средств предприятий и организаций, инвестиционных фондов и других источников. Очевидно, что реализация мероприятий региональной целевой программы будет одновременно иметь не только экологический, но социальный и экономический эффекты.
Поэтому правовые и экономические аспекты в системе регулирования обращения с ТБО сочетают государственное регулирование тех аспектов обращения с отходами, которые отражают общественные интересы (безопасность, сохранение природных ресурсов), со стимулированием хозяйственной деятельности экономических субъектов, ориентированной на рециклинг отходов, уменьшение их негативного воздействия на ОПС.
Учитывая осуществленные наработки относительно нормативно-правового, организационно-экономического и научно-технического обеспечения решения проблемы отходов, к важнейшим задачам в этой области на данном этапе следует отнести определение направлений и приоритетов, а также масштабов развития вторичного использования отходов производства и потребления в регионе с учетом как современных реальных возможностей, так и долгосрочных экономических и экологических интересов.
Рассматриваемым законом введено понятие «специально уполномоченных федеральных органов исполнительной власти в области обращения с отходами», на которые возложено выполнение задач и функций государственного управления в области обращения с обходами. Положением о МПР РФ, утвержденным постановлением Правительства РФ(№ 726 от 25.09.00), установлено, что этот федеральный орган исполнительной власти является специально уполномоченным государственным органом в области обращения с отходами (за исключением радиоактивных). Нормативными правовыми актами РФ не установлены иные специально уполномоченные федеральные органы исполнительной власти в области обращения с отходами.
Основные требования законодательства по обращению с отходами на предприятии показаны на рисунке 3.1. Кроме того, Федеральным законом установлены основные принципы государственной политики в области обращения с отходами: охрана здоровья человека, поддержание или восстановление благоприятного состояния ОПС и сохранение биологического разнообразия; научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества в целях обеспечения устойчивого развития общества; использование новейших научно-технических достижений в целях реализации малоотходных и безотходных технологий; комплексная переработка материально - сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов; использование методов экономического регулирования деятельности в области обращения с отходами в целях уменьшения количества отходов и вовлечения их в хозяйственный оборот; доступ в соответствии с законодательством РФ к информации в области обращения с отходами; участие в международном сотрудничестве РФ в области обращения с отходами.
Рекомендуемые современные технологии п технические средства рационального обращения и вовлечения во вторичное использование ТБО
В мировой практике до настоящего времени подавляющее количество ТБО все еще продолжают вывозить на свалки (полигоны): в СНГ на свалки вывозят 98 % образующихся ТБО, в США - около 70 %, в Великобритании - 90 %, в Германии - 70 %, в Швейцарии - 25 %, в Японии - около 30 %. Удаление ТБО на свалки (полигоны), имеющее глубокие исторические корни, следует рассматривать как вынужденное сиюминутное решение проблемы, в принципе противоречащее экологическим и ресурсным требованиям. Поскольку свалки все дальше удаляются от городов, для всех стран актуальна проблема промышленной переработки ТБО. Именно промышленная переработка, учитывающая требования экологии, ресурсосбережения и экономики, представляет собой кардинальный путь решения проблемы.
В мировой практике наиболее часто применяют термическую обработку ТБО (в основном - сжигание), значительно реже - аэробную ферментацию. Возможность использования для переработки ТБО этих методов основана на морфологическом составе ТБО, которые содержат до 60-70 % органической (горючей, биоразлагаемой) фракции.
Одним из наиболее распространенных и технически отработанных методов промышленной обработки ТБО перед их удалением па свалки является сжигание (часто с утилизацией энергии). В европейских странах сжиганием перерабатывают 20-25 % объема городских отходов, в США-- около 15 % (в США мусоросжигание рассматривают как один из основных способов продления срока службы свалок).
В сложившейся мировой промышленной практике термической переработки ТБО слоевое сжигание при 850-1000С применяется часто. Однако низкая теплотворная способность большинства перерабатываемых отходов не обеспечивает полного—уничтожения- сложных—органических—соединений, содержащихся в образующихся дымовых газах.
Сжигание в кипящем слое практикуется уже в целом ряде стран. Однако установки имеют чрезвычайно сложное оборудование, а с учетом необходимости предварительной подготовки отходов, требуют больших производительных площадей и высоких корпусов и, соответственно, высоких удельных капитальных затрат. Несомненна и сложность эксплуатации. Присадки минеральных реагентов способствуют образованию шлака и пыли в количествах больших, чем в колосниковых установках.
Промышленное применение находит также сжигание в циркулирующем кипящем слое (заводы в Чикаго и Осло, несколько заводов в Японии и друпіх странах). Судя по данным практики, технология прямого сжигания ТБО представляет определенную экологическую опасность вследствие токсичных выбросов (тяжелые металлы, дибензодиоксины, дибензофураны, оксиды углерода и азота и др.) и требуют многостадийной газоочистки.
В Германии, например, где традиционно превалируют термические методы переработки ТБО и техническое развитие в этой области до последнего времени было связано именно с совершенствованием термических технологий, возникшие проблемы в определенной степени решаются за счет организации селективного сбора отходов в местах их образования. При этом селективным сбором охвачены не только те или иные ценные компоненты (стекло, металлы, макулатура и т.д.). Можно констатировать, что такие опасные отходы, как отработанные электробатарейки, в ТБО практически не попадают. Аналогичная ситуация сложилась в Японии и ряде других стран. В то же время практическое отсутствие раздельного сбора и несовершенство технологии сбора и вывоза отходов в России приводит к высокому содержанию в ТБО влаги, негорючих (металлов, стекла, отходов строительных материалов) и опасных в экологическом отношении компонентов. Поэтому механический перенос европейского термического оборудования и технологий в российские условия для прямого сжигания неподготовленных городских отходов не является оптимальным решением. Об этом свидетельствует практика одиннадцати мусоросжигательных заводов СНГ, оснащенных комплектным импортным оборудованием (процесс сжигания плохо стабилизируется, оптимальная температура зачастую не достигается, большой выход недожога, полная потеря цветных металлов, низкое качество шлака и его загрязнения тяжелыми металлами, эксплуатационные осложнения при попадании в печь бордюрного камня и большого количества металла, сложность организации эффективной газоочистки при нестабильном горении отходов и повышенном содержании в них тяжелых металлов и др.). Основным недостатком традиционных методов термической обработки отходов является, наряду с загрязнением дымовых газов токсичными соединениями, образование значительных количеств шлаков (не менее 25 % по массе или 10 % по объему), которые отличаются повышенным содержанием металлов и по этой причине находят лишь ограниченное применение (в основном, в качестве пересыпного материала на свалках или материала при укладке дорог). Для использования в стройиндустрии эти шлаки должны быть обезврежены.
Основным способом обезвреживания шлаков является их плавление в электропечах и в печах с газовыми или мазутными горелками с последующим остекловыванием. В остеклованной форме токсичные вещества находятся в изолированном состоянии и не вымываются из шлака даже после его измельчения.
Из новых термических методов, апробированных в укрупненном масштабе, предпочтительными представляются процессы, связанные с газификацией отходов, поскольку сжигание газа - это наиболее частый способ сжигания, требующий простейшей схемы очистки газов. В настоящее время в Германии технология газификации заложена в проекты нескольких строящихся заводов, с пуском которых будут ясны преимущества и недостатки новых процессов. Из аналогичных отечественных технологий серьезного внимания заслуживает процесс паро-воздушной газификации в плотном слое ТБО в реакторе типа вертикальной шахтной печи (с использованием подогретого в теплообменнике воздуха и водяного пара), разработанный институтом химической физики РАН. Однако из-за недофинансирования проектных работ на настоящее время назначена лишь его опытно-экспериментальная проверка применительно к ТБО. Плазменная обработка дорогостоящая и надежно реализуется только в относительно небольших по производительности установках и на специфических видах отходов, в первую очередь, медицинских и радиоактивных. Наиболее удачен метод «Плазмокс» (Швейцария), решивший задачу остекловывания, но он имеет высокие эксплуатационные затраты.
Как альтернатива сжиганию в мировой практике развились бестермические методы переработки ТБО, из которых наиболее распространено компостирование (биохимическое разложение органической части ТБО микроорганизмами). Термин «компостирование» в приложении к ТБО не совсем удачен: по существу речь идет о ферментации, о стабилизации органических компонентов, стабилизированный органический продукт может быть использован только в сельском хозяйстве (в качестве компоста), но и в других направлениях - для производства этанола, для энергетического применения и др. В различных странах с получением компоста перерабатывается не более 5% ТБО.
Геоэкологические и социально-экономические последствия деятельности полигонов ТБО
Опасные отходы - отходы, которые содержат вредные вещества, обладающие опасными свойствами (токсичностью, взрывоопасностью, пожароопасностыо, высокой реакционной способностью) или содержащие возбудителей инфекционных болезней, либо которые могут представлять непосредственную или потенциальную опасность для ОПС и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами. В соответствии с приказом МПР РФ № 511 от 15.06.01 утверждены 5 классов опасности отходов: 1 класс - чрезвычайно опасные, 2 класс - высоко опасные, 3 класс - умерено опасные, 4 класс - малоопасные, 5 класс - практически не опасные для ОПС. Образование отходов по классам опасности по Волгоградской области и в г. Волгограде (2000 год) представлено в таблице 2.1. Критериями также предусмотрено 2 способа определения классов опасности отходов: расчетный и экспериментальный. Расчетный метод основан на оценке различных параметров компонентов отхода в соответствии с приведенной таблицей и определении суммарной опасности воздействия отхода на ОПС.
Кроме того, Закон обязывает индивидуальных предпринимателей и юридических лиц, в процессе деятельности которых образуются опасные отходы подтверждать отнесение опасных отходов к конкретному классу опасности для ОПС и иметь паспорт на них. Проект такого порядка разработан и проходит согласование в заинтересованных министерствах и ведомствах. После его утверждения МПР РФ будет утверждена и форма паспорта опасного отхода. Полигоны ТБО оказывают активное воздействие на различные компоненты ОПС. Основными видами воздействия полигона являются химическое, тепловое, радиационное, биогенное, механическое и социальное. Главными аспектами влияния полигона ТБО являются гидрохимическое, выражающееся в растекании фильтрата по поверхности и инфильтрации загрязненных вод в водоносные горизонты и ветровые, проявляющиеся через задымленность и перенос вредных газообразных веществ, а так же пыли -механическое загрязнение почв. Ниже приводится оценочная шкала по величине СПЗ для характеристики загрязнения почв. В соответствии со шкалой полигоны ТБО и прилегающие к ним территории относятся к категории чрезвычайно опасного загрязнения почв. Напротив, на территории за контуром полигона, по мере удаления от него довольно быстро устанавливается допустимая категория почв. Таким образом, площадь загрязнения почв незначительна. В целом, результаты опробования почв показывают, что аномалии являются контрастными и локализуются непосредственно в толще отходов и влияния полигона на почвы окружающей территории проявляется на сравнительно небольшом участке.
Наряду с контролем качества производственных и хозбытовых сточных вод предприятий, осуществляется мониторинг за качеством ливневых вод, поступающих без очистки через организованные водовыпуски в водные объекты, а также контроль за неорганизованным сбросом загрязняющих веществ с территорий предприятий в составе поверхностного стока (талых и дождевых вод).
В результате наблюдений установлено, что качество и состав ливневых вод городов Волгограда и Волжского зависит от санитарной обстановки территории городов, режима снега, характеристики промышленных предприятий и их территориального расположения, состояния автомобильных дорог. Основными загрязняющими веществами вод являются нефтепродукты, взвешенные вещества, аммоний, металлы (железо, медь, никель, алюминий, марганец, цинк, свинец, титан) и фториды.
Содержание хлор- и фосфорорганических пестицидов и синтетических пиретроидов (гексахлорбензола, гексахлорциклогексана, гептахлора, альдрина, ДДТ, ДДЕ, сильзина, пропазина) во всех пробах ливневых вод показало их отсутствие.
При контроле качества талых и дождевых вод, отобранных на территории 35 предприятий, превышение нормативов сброса загрязняющих веществ отмечены на 28 предприятиях по следующим ингредиентам: нитритам, аммонию, нитратам, фосфору общему, нефтепродуктам, взвешенным веществам, хлоридам, ХПК, БПК, ионам никеля, меди, магния, кальция и железа.
Основными загрязнителями талых и дождевых вод, являются нефтепродукты, нитраты, ионы железа и взвешенные вещества. Биотестирование на тест - объектах дафния - магна показало, что степень токсичности талых и дождевых вод колеблется от малотоксичной до высокотоксичной. Хроническое токсическое действие на тест - объекты оказывала вода реки Ахтубы (в устье), весной и летом вода в реке Волге (на границе с Астраханской областью), весной и осенью вода Волгоградского водохранилища (па границе с Саратовской областью).
