CC BY
5
принят ГОСТ на правила установления и расчета допустимых выбросов в атмосферу». Подобные выступления представителей Госкомитета по гидрометеорологии и контролю природной среды были бы полезны и на страницах журнала «Гигиена и санитария».
Принято решение о создании в нашей стране нового научно-исследовательского центра — Всесоюзного института охраны природы и заповедного дела. В задачи и компетенцию этого центра входят подготовка рекомендаций по предотвращению загрязнения окружающей среды, в том числе внедрение малоотходных технологических процессов, а также строгий контроль за применением на полях ядохимикатов и химических удобрений. Данный институт примет также участие в новой работе — создании территориальных комплексных схем ох-
раны природы. Нет необходимости доказыЕ насколько полезны были бы информационные) общения о работах этого учреждения.
В 1981 г. намечено расширение публикации] зорных статей по основным направлениям ра! тия гигиенической науки. Будет также печатав больше информативных материалов и справоч! данных по вопросам санитарного надзора и дру| сторонам санитарно-гигиенической практики.
Редколлегия журнала в 1981 г. примет все ры к наиболее оперативному освещению в журн| актуальных вопросов гигиенической науки и нитарной практики и внесению в них корректи] соответственно решениям XXVI съезда КПСС заданиям одиннадцатой пятилетки.
Поступила 15/Х 19Й
УДК 628.54(048.8)
Акад. АМН СССР Г. И. Сидоренко, проф. В. М. Перелыгин
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ВЫБОРА МЕТОДОВ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
При формировании и развитии городов сложились два основных метода обезвреживания твердых отходов: утилизационный (переработка отходов в органическое удобрение, биотопливо, выделение вторичного сырья для промышленности, использование неутилизируемых горючих частей в качестве энергетического топлива) и ликвидационный (захоронение в глубь земли, сброс в море, сжигание без использования тепла). По технологической сущности методы обезвреживания могут быть подразделены на почвенно-биологические (вывоз на свалки, полигоны складирования, компостные поля), индустриально биологические (заводы биотермического компостирования), термические (сжигание без использования тепла, сжигание отходов как энергетического топлива, пиролиз с получением горючего газа и нефтеподобных масел), химические (гидролиз), механические (сепарация отходов с последующей утилизацией, прессование отходов в строительные блоки). В настоящее время наибольшее распространение получили почвенно-биологиче-ский, индустриально-биологический и термический методы (3. И. Александровская и соавт.; Г. И. Сидоренко и В. М. Перелыгин). Ограниченное применение имеют пока пиролиз, гидролиз, механическая сепарация.
В переходный период от естественных биологических почвенных методов обезвреживания к индустриальным сохраняют свое значение высоко-нагружаемые полигоны захоронения бытовых отходов, рекомендованные Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова. Полигоны захоронения сочетают надежную охрану окружаю-
щей среды от загрязнения с экономным испол ванием земельных площадей. Согласно СН 11-60-75, размер санитарно-защитной зоны ог] ничивается 500 м, земельный участок отводит! исходя из норматива 0,02—0,05 га на 1000 т в: возимых отходов в год. Полигоны возводятся в сотой 25—50 м и с послойным уплотнением отх| дов и засыпкой их грунтом. Ложе полигона дел ется водонепроницаемым, а откссы обваловывают! двухметровым слоем грунта. После консерваш полигона территория подвергается рекультиващ с последующей посадкой кустарников или посев< декоративных трав. В настоящее время таким 01 разом захороняется до 80% твердых 6ытоеых о' ходов в США, ФРГ и других странах. Прогноз] показывают, что даже при высоких темпах прирос промышленных мощностей по обезвреживанию к личество складируемых отходов к 2000 г. буд составлять не менее 50% от общего количества о£ разующихся отходов. В нашей стране Еысоконагру жаемые полигоны начинают широко внедряться дл обезвреживания бытовых отходов в крупных и сред них городах (В. М. Перелыгин и В. В. Разнсщик] Наряду с полигонным складированием возникл необходимость переработки бытовых отходов ин дустриально-биологическим методом в компост у биотопливо. Технологический процесс переработку твердых бытовых отходов в органическое удобре ние осуществляется под действием аэробной микро флоры во вращающихся барабанах при оптималь ных условиях увлажнения и аэрации. В целях ус корения процесса биоферментации отходов в СССР разработан способ внесения искусственных доба-
— 7 —
[Щ чистых культур термофильных бактерий во ^^Ицающиеся барабаны, что позволяет в течение получить биотопливо и компост с последую-^В< его дозреванием на складе готовой продукции ^^Вечение 1—11/2 мес (Л. К. Рышкова). Компост |Иользуется как удобрение, особенно в нечерно-!^Вюй зоне, с большим экономическим эффектом ^^Киде прироста урожайности сельскохозяйствен-^Вс культур (Ленинградская область). Компост, ртученный в заводских условиях, отличается от ^Водных отходов более высоким коли-титром (0,1); ^Вр перфрингенса равен 0,01, протея — 0,1; при ^Икробном числе 63 800, отсутствием жнзнеспособ-Нх гельминтов и приимагинальных стадий мух Н. П. Щербо). Полученный продукт безвреден для ^Ьужающей среды и безопасен для населения и Нц, соприкасающихся с ним в процессе применения Импоста в сельском хозяйстве. Заводы биотерми-Яжого компостирования, по экономическим и ги-■еническим расчетам, могут строиться в городах ■населением не менее 300 000—350 000. При мень-Вм населении завод создавать экономически не-Лгодно, так как высокопроизводительное техно-Жгическое оборудование будет недогружено (Фе-Кйр Гюла). В настоящее время заводы биотерми-вского компостирования имеются в Москве, Ле-Вшграде, Ташкенте, строятся в Харькове, Алма-Вте, Минске и Риге. Проектируется строительство Вводов для многих городов страны. Наряду с названными методами широко применяется сжигание Вгтовых отходов, осуществляемое на специальных ■становках при 900—1000 °С. При этих условиях Иазрушаются почти все органические и газообразные соединения. Сжигание твердых бытовых отводов с утилизацией тепла является одним из приз-Ванных за рубежом методов обезвреживания ■Д. Н. Беньямовский и соавт.). В настоящее время нашей стране действуют котельная для сжигания ытовых отходов в г. Владимире, 2 мусоросжига-ельных завода итальянской фирмы «Альберти» в Москве. Начато строительство третьего завода на >азе оборудования фирмы «Волунд» (Дания). Дей-:твуют также мусоросжигательные установки в ря-1е курортных городов Северного Кавказа, Закав-сазья и Крыма. Метод сжигания твердых бытовых >тходов является самым надежным в эпидемиологическом отношении. Вместе с тем при сжигании этходов могут загрязняться атмосферный воздух я почва. Это обязывает органы санитарного над-юра предъявлять высокие гигиенические требования к проектированию, строительству и эксплуатации мусоросжигательных заводов в целях обеспечения максимальной очистки пылегазовоздушных выбросов с обеспечением среднесуточной ПДК для пыли в пределах 0,15 мг/м3, для сажи в пределах 0,05 мг/м3 при содержании остаточных количеств органических веществ в шлаке не более 0,02%. По данным Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, наиболее надежной системой очистки газов является комбинация электрофильтров и циклонов, суммарный коэффициент полез-
ного действия которых должен быть не менее 98%. При этом затраты на воздухоочистку достигают 20% от общей стоимости предприятия. Надо полагать, что метод сжигания может найти применение в отдельных городах курортно-санаторных зон нашей страны.
Одним из рациональных методов обезвреживания твердых бытовых отходов является пиролиз. При нем термическая переработка разделяется на 2 стадии: получение горючих газов или мазута и последующее использование полученных продуктов в качестве топлива или химического сырья. Продукты пиролиза можно накапливать в газгольдерах или резервуарах для последующего расходования по мере необходимости.
Пиролиз твердых бытовых отходов осуществляется в высокотемпературных реакторах (1640 °С) при дефиците кислорода, не требует предварительной подготовки отходов (Фехейр Гюла). Высокая температура пиролиза обеспечивает разрушение всех сложных веществ на горючие смолы или инертные соединения. Пиролитическая установка не дает вредных выбросов в окружающую среду. Пиролитические установки фирмы «Карборунд» и «Торракс» (США) применяются, в частности, в Люксембурге. Производительность такого завода 300 000 т отходов в год.
В нашей стране на базе Ленинградского биотермического мусороперерабатывающего завода создан низкотемпературный реактор (500—600 °С) для пиролиза некомпостируемых частей отходов, что фактически обеспечивает безотходную технологию производства. При пиролизе получается черный инертный порошок пирокарбон, который широко используется в радиоэлектронной промышленности, для изготовления резиновых изделий, полиэтиленовых пленок, как изоляционный материал в доменном процессе. Заявочная потребность только одного металлургического предприятия 20 000 т в год. Реализация пирокарбона (не считая компоста, биотоплива, черных и цветных металлов) обеспечит полную рентабельность работы завода без дотации. Пиролитическому методу переработки бытовых отходов принадлежит большое будущее.
Гидролизный метод переработки бытовых отходов является наиболее экономичным и гигиенически оправданным по сравнению с другими. Путем гидролиза удалось получить этанол, форфурол и другие важные продукты. Опытами, проведенными в нашей стране при сбраживании 1 т пищевых отходов (в расчете на сухое вещество), получено 200 л спирта, а из смешанных отходов — 54 л спирта, 50 кг сухих дрожжей, содержащих до 50% полноценного белка, витаминов В, РР, 02 с наличием ферментов и других биологически активных веществ, являющихся незаменимым кормом для животных и птиц. Для получения дрожжей могут также использоваться отходы деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности (опилки, солома и др.). Из 1 т таких отходов можно получить от 210 до 275 кг дрожжей. По ориентиро-
вочным подсчетам (А. И. Горин), на одном заводе производительностью 500 ООО т бытовых отходов в год можно получить 63 ООО ООО л спирта и около 100 ООО т кормовых дрожжей. Как указывает А. И. Горин, гидролизно-дрожжевой завод мощностью 28 ООО т дрожжей в год экономит стране 18 000 000 пудов зерна и обеспечивает совхозам и колхозам дополнительный доход от реализации продукции животноводства 200 000 руб. Капитальные затраты на сооружение завода окупятся в течение нескольких месяцев. Кроме того, отходы гидролизного завода могут использоваться в виде биотоплива и органического удобрения. Как показали опыты, внесение этого удобрения на поля нечерноземной зоны повышает урожайность картофеля в 2 раза по сравнению с полями, удобренными другими компостами. При гидролизном методе обеспечивается безотходная технология производства и соблюдаются требования по санитарной охране окружающей среды.
В последние годы нашел широкое применение метод механической сепарации бытовых отходов. Это одна из основных предшествующих операций полной утилизации и фактического обезвреживания отходов. Опыт использования таких заводов в Риме (три завода фирмы «Чекини» и «Сораин») показал, что извлечением бумаги, черного металла, полимерных материалов, пищевых отходов и сырья, идущего на удобрения, можно обеспечить почти полную безотходную технологию при условии сжигания 40—45% неизвлекаемых компонентов мусора как энергетического топлива, идущего для нужд завода (В. В. Разнощик). В общей сложности три завода перерабатывают 1500 т/сут отходов, получают 200 т бумажной массы, 120 т металла, 10 т полимерных материалов, 40 т гранулированных кормов, 400 т компоста. Весь технологический процесс на итальянских заводах происходит при температуре более 100 °С, что обеспечивает безопасность рабочих и потребителей продукции в эпидемиологическом отношении.
Широко применяются методы обезвреживания и захоронения промышленных отходов. В нашей стране многое делается для внедрения безотходной, малоотходной технологии и утилизации промышленных отходов. Тем не менее огромная номенклатура и накопление неутилизируемых отходов крайне осложняют решение проблемы. Основная масса отходов складируется непосредственно на территориях промышленных предприятий, а часть вывозится на неприспособленные для этих целей свалки. Централизованное захоронение вредных промышленных отходов организовано в Ленинграде и Днепродзержинске. В Ленинграде построен опытный полигон «Красный бор», который эксплуатируется с 1970 г. и обеспечивает обезвреживание и захоронение отходов от 600 промышленных предприятий города и области. Отходы доставляются специальным транспортом промышленных предприятий в стандартной таре. Каждая партия отходов, отправляемая на полигон, снабжается пас-
портом и возвратным талоном с принятием иэ^Н захоронение. Полигон расположен на кембрийс^И глинистых отложениях толщиной 70—100 м, ИД однородные и плотные, не имеют водопритоко^И устойчивы в откосах. Площадь полигона с внешИ| стороны окольцована каналом, перехватывакп^ГО подземные и поверхностные воды. С внутренН стороны место размещения полигона обваловИ по периметру кембрийской глиной, препятствИ^ щей оттоку загрязненных вод. Площадь полиг^И картирована, между картами проложены дорИ из железобетонных плит. Карты для приема и Н хоронения отходов представляют котлованы гН биной 7—12 м от земной поверхности, ширин^Н длина которых зависят от технологии обслуживИ мой группы отходов. Все доставляемые отходы пЯ| разделяются на 5 групп в зависимости от агрегщ ного состояния, химического состава, физическИ свойств, степени ^токсичности. Например, оссН вредные токсичные отходы (I группа токеичносИ затариваются в стальные контейнеры. При достЯ ке на полигон администрацией предприятия пр<Н ставляется также акт проверки на их гермет>И ность. Контейнеры помещаются в бетонные короИ и захороняются в глубь котлована. При проектИ ровании, строительстве и эксплуатации полигонШ руководствуются Санитарными правилами, утвеИ жденными Министерством здравоохранения СССЯ 22/УШ 1977 г. Полигон захоронения промышлеИ ных отходов работает на хозрасчетных началаЯ Спецполигон отнесен к категории химического преЯ приятия. На полигоне имеется химическая лабор тория, которая контролирует технологию обезвр живания, захоронения и состояния окружающс среды: почвы, растений, атмосферного воздух; грунтовой воды на содержание токсичных вещест (ПДК химических веществ в почве). Полигон о< нащен техническими средствами и подсобными пс мещениями (В. М. Перелыгин и соавт.). За руб< жом отдельные фирмы Швейцарии («Фон-Ролл» ФРГ (ВКВ), Дании («Волунд») строят крупные про мышленные комплексы по термическому обез вреживанию высокотоксичных промышленных от ходов (В. В. Разнощик). Этот опыт заслуживае внимания и, надо полагать, будет использован нашей стране.
Краткое изложение технологических схем новы; прогрессивных методов обезвреживания и перера ботки бытовых и промышленных отходов с гигие нических позиций должно помочь органам сани тарного надзора при выборе той или иной технологии обезвреживания в каждом конкретном случае для городов, расположенных в различных клима-тогеографических зонах нашей страны. При этом следует учитывать количество накапливаемых отходов, наличие свободных земель вокруг города, потребность сельского хозяйства в органических удобрениях, возможность круглогодичного использования тепла и электроэнергии, экономическую целесообразность метода обезвреживания, его санитарную надежность в защите ок-
1ающей среды. Поскольку новые индустриаль-| методы обезвреживания и переработки бытовых эомышленных отходов начинают внедряться в рей стране, а многие из них известны лишь по /бежному опыту, возникает необходимость ком-ссной гигиенической оценки описанных мето-обезвреживания бытовых и промышленных от-зв.
ТЕРАТУРА. Горин А. И. — Гор. хоз-во Мо-]свы, 1979, № 5, с. 29—30.
кита воздушного бассейна больших городов от загряз-гния выбросами ТЭС, котельных, мусоросжигающих гтановок./ Беньямовский Д. Н., Вартанян А. Г., Цанилова С. И. и др. М., 1977.
Ьелыгин В. М., Разнощик В. В. Гигиена почвы и сани-арная очистка населенных мест. М., 1977. \>елыгин В. М., Тонкопий Н. И., Быковская Т. К. — кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей |реды. М., 1978. вып. 6, с. 139—142. Ънощик В. В. Проблема защиты больших городов от (агрязнения промышленными отходами. М., 1974. Iшкова Л. К. Биологический прием интенсификации
механизированного обезвреживания и переработки твердых бытовых отбросов. Автореф. дис. канд. М., 1974.
Санитарная очистка городов от твердых бытовых отходов./ Александровская 3. И., Кузьменкова А. И., Гуляев Н. Ф. и др. М., 1977. Сидоренко Г. И., Перелыгин В. М. — В кн.: Сидоренко Г. И., Кореневская Е. И. Научные основы гигиены населенных мест. М., 1976, с. 121 —137. Щербо А. П. Гигиеническая оценка индустриального обезвреживания твердых отбросов. Автореф. дис. канд. Л.. 1974.
Поступила 24/1V 1980 г.
Summary. New methods of decontaminating solid domestic and industrial wastes taking into account the santi-tary condition of soil in human settlements are evaluated. The most reliable methods from sanitary and epidemiologic points of view are biothermal processing of domestic waste into composts and biologic fuels, incineration of waste in garbage disposal plants with heat recovery, pyrolysis, hydrolysis, mechanical separation, tipping on land in sites capable of accepting large auantities of waste and provided with appropriate sanitary facilities and technical services, and landfill of unrecoverable industrial waste.
[к 614.7|/.73:[312.6 + 313.13
Канд. мед. наук К. В. Григорьева, И. Г. Горячева
К ОЦЕНКЕ УРОВНЕЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В СВЯЗИ С ИЗУЧЕНИЕМ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ
Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной им. А. Н. Марзеева; Институт газа АН УССР, Киев
гигиены
В настоящее время главной задачей гигиениче-их исследований применительно к управлению чеством окружающей среды является установ-ние допустимого уровня воздействия ее на чело-;ка (Г. И. Сидоренко). Это требует адекватной оличественной оценки реакции организма на воз-ействие вредных факторов, которая в свою очередь еобходима для установления дифференцирован-ых связей между нагрузкой и отдельными видами олезней, а также состоянием здоровья населения целом (К. А. Буштуева).
Анализ литературы, посвященной вопросам ги-иенической оценки воздушной среды городов, нор-шрования ее вредных факторов, особенностей функ-шонирования живого организма и математическим летодам, используемым в медико-биологических Исследованиях, позволяет заключить, что воздушная среда населенных мест многофакторна (Г. И. Сидоренко; К- А. Буштуева), а живой организм — сложная многоуровневая система (В. П. Петлен-ко; А. Н. Лисенков). Эффективное средство изучения функционирования сложных многопараметрических систем — математические методы планирования эксперимента на базе системного подхода. Они позволяют смоделировать в эксперименте процесс функционирования живого организма в условиях влияния нескольких факторов среды, построить на основе данных эксперимента функциональные модели для различных физиологических пока-
зателей различных систем организма (уравнения регресии), использовать эти данные для дальнейшего анализа с помощью других математических приемов (И. В. Саноцкий и И. П. Уланова; М. А. Пи-нигин; Ю. П. Адлер и соавт.; А. Н. Лисенков; К. Хартман и соавт.).
С учетом изложенного и было выполнено настоящее исследование.
В течение 1 мес в соответствии с планом эксперимента (табл. 1 и 2) проводили ингаляционную круглосуточную затравку белых крыс смесью 3 веществ (п): окиси углерода — СО (*х), сероводорода — Нг5 (*2) и сероуглерода — СБа (*э). Использовали полный факторный план с числом опытов N=2" = 8; п=3. Согласно плану в опыте было 9 групп по 8 животных в каждой камере.
Таблица 1
Область значений концентраций химических веществ, изучаемых в эксперименте (в мг/м3)
Условия эксперимента Химическое вещество
*, (СО) *, (H.S) <CS.)
Центр плана 100 0,5 0,4
Верхний уровень 150 0,75 0,6
Нижний » (—1) 50 0,25 0,2
Интервал варьирования 50 0,25 0.2
— 10 —
I
