Оценка экологической безопасности Гомельского регионального комплекса по обращению с твёрдыми коммунальными отходами

0
82
Оценка экологической безопасности Гомельского регионального комплекса по обращению с твёрдыми коммунальными отходами

На сегодняшний день проблема переработки отходов является одной из самых острых для г. Гомеля. Это связано с ежегодным нарастанием объема отходов, исчерпанием мощности старого полигона и проблемой решения вопросов экологической безопасности. Возникла необходимость строительства нового комплекса по обращению с твердыми коммунальными отходами (далее — ТКО).

Экологическая безопасность обеспечивается, прежде всего, достаточным удалением от населенных пунктов (при требовании соблюдения санитарно­защитной зоны радиусом 1000 м — удаленность от д. Уза 1,2 км) и соответствующим уровнем технологий. В данном случае расположение нового комплекса можно считать относительно безопасным.

Согласно предпроектной документации [1], предусмотрено 4 варианта технологических решений. При любых вариантах в атмосферу будут попадать десятки органических и неорганических соединений. Основная масса выбросов будет осуществляться в ходе эксплуатации двух составляющих блоков (полигон ТКО и энергоцентр).

В первом и третьем вариантах технологических решений [1, с. 115-176] предусмотрен выброс энергоцентром 33 веществ (20 неорганических и 13 органических), а в вариантах 2 и 4-31 (18 неорганических, 13 органических). Наибольшую опасность представляют вещества, относящиеся к I и II классам опасности, поэтому учет их валового выброса в атмосферу очень важен при выборе места строительства комплекса. При любых вариантах технической эксплуатации в атмосферу выбрасываются:

а) вещества, относящиеся к I классу опасности — ртуть, свинец, кадмий, ванадия (V) оксид, таллия карбонат, бенз(а)пирен, полихлорированные бифенилы;

б) вещества, относящиеся ко II классу опасности — фенол, формальдегид, соединения марганца, соединения мышьяка, медь, азота диоксид.

Необходимо также учитывать попадание в атмосферу и менее опасных соединений. Согласно данным из документации [1, с. 201-204], основным загрязнителем атмосферы по объему будет метан: предусмотрен выброс от 356,39 до 1158,23 т/год. Далее следуют угарный газ (19,07-50,05 т/год), азота диоксид (6,1-31,38 т/год), толуол (4,85-15,80 т/год), аммиак (5,7-13,68 т/год).

При всех вариантах во время утрамбовки и последующего разложения отходов на полигоне будут выделяться азота диоксид, аммиак, ангидрид сернистый, сажа, твердые частицы (недифференцированные по составу), угарный газ, все изомеры ксилолов, метан, метилбензол, углеводороды предельные алифатического ряда C11-C19, этилбензол. Переработка газов не предусмотрена.

Следует также отметить, что во 2-ом варианте технологического решения в атмосферу будет попадать полипропиленовая пыль в количестве 4,69 т/год. Это может создать дополнительную нагрузку на окружающую среду и нанести вред живым организмам ввиду высокой миграционной способности этой пыли в атмосфере и гидросфере, длительному сроку их разложения в геосферах. Часть пыли и прочих твердых частиц (от 2 до 10 %) будет оседать на окружающую комплекс растительность.

Данный комплекс расположен в непосредственной близости к западному промышленному району г. Гомеля. Следует учесть, что в течение года преобладают ветры западного, северо-западного и юго-западного направлений (приблизительно 42 % от общего количества ветреных дней). Ввиду нерешенного вопроса по выбросу токсичных соединений в атмосферу, это будет способствовать увеличению антропогенной нагрузки на городскую среду, а при варианте выброса в атмосферу пыли полипропилена — оказывать определенное воздействие на здоровье населения, проживающего в юго­-восточной части г. Гомеля, а также населения д. Уза.

Для частичной очистки выбрасываемого в атмосферу воздуха проектом предусмотрено наличие следующих систем:

а) мультициклонные и рукавные фильтры для очистки газов от твердых частиц с эффективностью очистки 90-98 %. Предусмотрена их установка в производственном корпусе и энергоцентре;

б) пылеулавливающие установки и агрегаты, портативные фильтры, с эффективностью 92-99 % — в блоке вспомогательных служб;

в) каталитические нейтрализаторы для углеводородов предельных алифатического ряда C11-C19 и угарного газа — в автопогрузчиках и производственном корпусе;

скруббер и биофильтр с эффективностью 94,5-98 %. Его установка предусмотрена во 2 варианте технологического решения в корпусе очистки воздуха с биофильтрами.

г) мини-ТЭЦ, позволяющая сжигать часть малоопасных и опасных газов. Ее установка предусмотрена вариантами 2, 3 и 4.

Особое внимание следует уделить попаданию в атмосферу газам, которые вызывают образование кислотных дождей. Общий объем выбросов соединений азота (азота диоксид и азота оксид) составит от 5,88 до 31,5 т/год, серы диоксида — 1,11-2,38 т/год. Технологических решений по их полной нейтрализации не предусмотрено. Полагаем, что в связи со значительным выбросом кислотных оксидов, а также аммиака, целесообразно рассмотреть вопрос о создании или расширении технологической цепочки по производству неорганических удобрений (аммиачной селитры и сульфата аммония). На данный момент вариантами 2 и 4 технологических решений предусмотрено только получение азотного удобрения на основе реакции соединения серной кислоты и аммиака.

Вариантом 4 предусматривается анаэробное сбраживание органической фракции, а также анаэробная стабилизация мелкой фракции (до 70 мм) с последующей утилизацией выделяющихся газов на мини-ТЭЦ и выработкой электроэнергии. Благодаря этому количество выбрасываемых в атмосферу токсичных соединений сводится к минимуму (в рамках имеющихся вариантов технологических решений) за счет увеличения валовых выбросов углекислого газа. Это также позволяет снизить влияние комплекса на усиление «парникового эффекта» ввиду сжигания метана. Полагаем, что данную возможность можно реализовать и в других технологических вариантах с целью частичного уменьшения объемов выброса опасных веществ в атмосферу.

При компостировании «зеленых» отходов используются недифференцированные листовой опад и садово-парковые отходы. Полученный гумус использованию в хозяйственной деятельности не подлежит и будет захоронен на полигоне ТКО. Мы предлагаем раздельно компостировать отходы, собранные на относительно чистых участках и загрязненных тяжелыми металлами и прочими загрязнениями. Это позволит сократить объем гумуса, который подлежит захоронению и создать производственную цепочку по производству почвогрунта (для озеленения территории в пределах города) или органического удобрения.

С целью защиты подземных вод от фильтрата предусмотрена система изоляции дна полигона ТКО. Фильтрат характеризуется высоким содержанием тяжелых металлов (Fe, Mn, Zn), соединений азота, органических кислот и прочих соединений. Это связано с недостаточной очисткой отходов от вышеуказанных металлов на стадии сортировки или их изъятием только после прохождения стадий аэробной стабилизации или анаэробного компостирования. Во время прохождения данных стадий часть металлов подвергается окислению и растворяется в фильтрате.

По системе трубопроводов фильтрат от полигона и фильтрат, выделяющийся в процессе аэробной стабилизации мелкой фракции ТКО и «зеленых» отходов, сушки пре-RDF, обезвоживания сброженного субстрата собирается в накопительных резервуарах, откуда поступает на очистные сооружения.

Очистные сооружения производительностью 150 м3/сут (варианты 1 и 3) и 300 м3/сут (варианты 2 и 4) представляют собой обратноосмотическую установку глубокой очистки фильтрата. После очистки (таблица 1) сточные воды сбрасываются в централизованную канализацию г. Гомеля.

Анализ показывает, что даже после очистки вода имеет ряд опасных компонентов, в частности фенол и нефтепродукты. После очистки нерешенной проблемой является хранение и утилизация остаточного фильтрата. При ежедневной фильтрации от 150 до 300 м3 сточных вод будет накапливаться значительное его количество. По нашему мнению, захоронение данной смеси соединений на полигоне ТКО будет нецелесообразным ввиду высокой ее токсичности.

Таблица 1 — Концентрация загрязнителей в сточных водах до и после очистки [1, с. 233]

Наименование параметра Поступающие на очистку, мг/л После очистки, мг/л
pH 6,00-7,20 6,50-9,00
Химическое потребление кислорода 900,00-40000,00 250,00
Биологическое потребление кислорода 600,00-27000,00 100,00
Галогеноорганические соединения 260,00-6200,00 н/д
Азот аммонийный 27,00-500,00 10,00
Азот общий 1500,00 20,00
Фосфор фосфатный 700,00 10,00
Железо общее 3,00-500,00 2,00
Ca 80,00-2300,00 180,00
Mg 30,00-600,00 40,00
Mn 1,00-32,00 0,30
Zn 2,00-16,00 0,50
Cu 34,00 0,80
Pb 0,36 0,10
SO 35,00-950,00 150,00
Cl 300,00-12500,00 100,00
Фенол 1,30 0,12
Нефтепродукты 68,55 1,00
Взвешенные вещества 10000,00-35000,00 150,00
Органические кислоты 1400,00-6900,00 н/д
Сухой остаток 3360,00 430,00

Мы считаем, что данный проект следует дополнительно модернизировать с целью уменьшения выбросов в атмосферу и решения проблем накопления отходов, а также расширить некоторые технологические процессы, что позволит сократить количество отходов, которые подлежат захоронению на полигоне ТКО. Это также позволит выпускать продукцию, которая будет приносить дополнительную прибыль.

Список использованных источников

  1. Гомельский региональный комплекс по обращению с ТКО. Предпроектная документация. Том 18.052-03. Книга 1. Отчет об оценке воздействия на окружающую среду. — Минск: Проектное РУП «БЕЛКОММУНПРОЕКТ», 2020. — 312 с.

Автор: В.М. Лапицкий
Источник: Среда, окружающая человека: природная, техногенная, социальная. Материалы X Международной научно­практической конференции Брянск, 29 апреля 2021 г. — Брянск, Изд-во БГИТУ, 2021. – С. 239-243.