Твёрдые бытовые отходы (ТБО, мусор) — товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. Ежегодно количество мусора возрастает примерно на 3 % по объёму. Количество ТБО в СНГ составляет около 100 млн тонн/год, причём на долю России приходится более четверти этого объёма.
Изучением способов утилизации мусора занимается наука гарбология
Твердые бытовые отходы представляют собой сложную гетерогенную смесь.
По морфологическому признаку ТБО в настоящее время состоит из следующих компонентов: Бумага — газеты, журналы, упаковочные материалы;Пластмассы
Пищевые и растительные отходы;
Различные металлы (цветные и чёрные);
Стеклобой; Текстиль; Древесина; Кожа, резина;
Кости; Смёт;
Фракционный состав ТБО (массовое содержание компонентов, проходящих через сита с ячейками разного размера) сказывается как на сборе и транспортировке отходов, так и на технологии их последующей переработки, сортировки. Химический состав ТБО необходим для определения качества получаемого при переработке ТБО компоста или биогаза.
Состав ТБО отличается в разных странах, городах. Он зависит от многих факторов, включая благосостояние населения, климат и благоустройство. На состав мусора существенно влияет система сбора в городе стеклотары, макулатуры и т. д. Он может меняться в зависимости от сезона, погодных условий. Так на осень приходится увеличение количества пищевых отходов, что связано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания. А зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева (уличного смета). С течением времени состав ТБО несколько меняется. Увеличивается доля бумаги и полимерных материалов. А с переходом на централизованное теплоснабжение практически исчезает в ТБО уголь ТБО обладают механической, структурной связностью за счет волокнистых фракций (текстиль, проволока и т.д.) и сцепления, обусловленного наличием влажных липких компонентов. За счет связности ТБО склонны к сводообразованию и не просыпаются в неподвижную решетку с расстоянием между стержнями 20-30 см. они могут налипать на металлическую стенку с углом наклона к горизонту до 65-79 0С. За счет наличия твердых балластных фракций (фарфор, стекло) бытовые отходы (и компост) обладают абразивностью – свойством истирать соприкасающиеся с ними взаимоперемещающиеся поверхности и слеживаемостью, то есть при длительной неподвижности теряют сыпучесть и уплотняются (с возможностью выделения фильтрата) без всякого внешнего воздействия. ТБО при длительном контакте оказывают на металл коррозирующее воздействие, что связано с высокой влажностью, наличием в фильтрате растворов различных солей.
Важным показателем свойств ТБО является плотность. Плотность ТБО благоустроенного жилищного фонда в весеннее - летний сезон (в контейнерах) составляет 0,18-0,22 т/м3; в осенне-зимний – 0,2-0,25 т/м3; для различных городов среднегодовое значение – 0,19 – 0,23т/м3. Значение удельной теплоемкости ТБО важно при расчетах теплотехнических параметров биобарабанов и других устройств для обезвреживания ТБО.
Проблема обезвреживания, утилизации или ликвидации ТБО является актуальной до настоящего времени. На каждого городского жителя в течение года образуется около 500 кг твердых бытовых отходов, из них 52 кг - полимерные. Многочисленные городские свалки, занимающие десятки и сотни гектаров земли, являются источниками едкого дыма во время сжигания бытового мусора и загрязнения подземных вод из-за просачивания вредных веществ в грунтовые воды. Поэтому в последние годы уделяется большое внимание разработке способов утилизации или уничтожения твердых бытовых отходов.
В настоящее время известны следующие способы обезвреживания, утилизации и ликвидации ТБО:
- складирование на полигоне;
- аэробное биотермическое компостирование;
- сжигание на специальных мусоросжигательных заводах. Выбор способа определяется с учетом экологических, экономических, ландшафтных, земельных и других факторов.
Складирование твердых бытовых отходов.
Основным способом обезвреживания ТБО как за рубежом, так и в Российской Федерации является складирование на полигонах. Дождевые и талые воды проходят через слой твердых бытовых отходов толщиной в несколько десятков метров, извлекают из него растворимые вредные компоненты и образуют сточные воды полигона. Глинистые и суглинистые почвы препятствуют проникновению таких сточных вод в пласты подземных вод. Срок эксплуатации полигона составляет 15-20 лет. Полигон должен располагаться не ближе 500 м от жилой постройки и не дальше 500 м от дороги с твердым покрытием. Аэробное биотермическое компостирование твердых бытовых отходов.
Наиболее перспективной является утилизация ТБО на заводах, работающих по технологии аэробного биотермического компостирования. При этом ТБО обезвреживаются и превращаются в компост, который представляет собой органическое удобрение, содержащее азот, фосфор, калий и микроэлементы. В результате превращения в компост составные элементы ТБО вовлекаются в естественный круговорот веществ в биосфере.