Утилизация твердых бытовых отходов (ТБО) является одной из наиболее серьезных и спорных городских проблем, стоящих перед местными органами власти во всем мире. Увеличение образования отходов в результате роста населения, изменения образа жизни общества, разработки и потребления продуктов, менее поддающихся биологическому разложению, привело к возникновению различных проблем в области обращения с ТБО в различных городах мира.
В настоящем исследовании оцениваются экологические показатели и затраты на сжигание и захоронение твердых бытовых отходов, готовых к окончательной утилизации. Рассмотрено изменение количества образующихся отходов, интенсивность их отвода и состав. Исследование проведено по двум сценариям переработки отходов, оставшихся после перераспределения.
Первый сценарий, при котором весь остаток отходов был захоронен на полигоне, в то время как во втором сценарии около 50% остаточных отходов сжигалось, а остальная часть - складировалась на полигоне. Производство электроэнергии осуществлялось по каждому сценарию.
Для проведения исследования были использованы данные из города Торонто. Результаты показали, что инициативы по утилизации отходов являются более эффективными в плане сокращения органической части отходов, что, в свою очередь, ведет к сокращению чистого производства электроэнергии на свалке и увеличению чистого производства электроэнергии в мусоросжигательной печи.
Таким образом, сценарий, предусматривающий сжигание отходов, является более экологичным и в целом способствует значительному сокращению выбросов парниковых газов вследствие вытеснения выбросов электростанций, но это сопряжено со значительно более высокими затратами. Хотя захоронение отходов является лучшим финансовым вариантом, он рассчитан на более короткий срок. Вариант свалки потребует замены полигона намного раньше. Финансовые и экологические последствия этих расходов еще предстоит рассмотреть.
За последние несколько десятилетий правительства и граждане стали особенно осведомлены и обеспокоены методами регулирования утилизации отходов. В Канаде в связи с наличием необработанных земель захоронение отходов стало наиболее популярным и дешевым методом удаления отходов. Однако, поскольку ожидается, что к 2020 году 50% полигонов в Канаде будут заполнены, утилизация рассматривается в качестве предпочтительного метода сокращения количества отходов, отправляемых на свалки, в то время как биологическая обработка таких отходов, как компостирование, становится все более распространенной.
В прошлом наличие соответствующих полигонов для захоронения отходов вблизи крупных городских центров ограничивало развитие мусоросжигательных установок в Канаде. Кроме того, термическая обработка отходов встретила сильное сопротивление на местном уровне из-за убеждений, что сжигание: угрожает здоровью человека и окружающей среде; и несовместима с концепцией сокращения, повторного использования и переработки.
Инициативы по утилизации отходов стали неотъемлемой частью процесса обращения с отходами, и важно понимать, как эти инициативы влияют на состав отходов. В конечном счете, состав отходов будет определять наиболее подходящий метод обращения с отходами. Результаты показали, что использование мусоросжигательной установки для сжигания части отходов является более экологичным, в то время как захоронение всех отходов будет предпочтительным с финансовой точки зрения.
Вариант обращения с отходами, включающий установку для сжигания отходов, является более экологичным, поскольку установка для сжигания отходов вырабатывает значительно больше электроэнергии по сравнению с полигоном для захоронения отходов и, следовательно, значительно больше компенсирует воздействие на окружающую среду.
Значительное влияние на состав остаточных отходов оказали инициативы по утилизации отходов в жилищном секторе и увеличение доли таких отходов. Инициативы по утилизации бытовых отходов оказались более успешными для потоков органических отходов (т.е. бумаги, продуктов питания и дворовых отходов).
Следовательно, с увеличением степени утилизации с 46% до 70%, значительное удаление органических отходов привело к значительному увеличению состава других групп отходов, таких как пластмассы и "прочие" отходы.
Удаление органических веществ также позволило сократить количество энергии, которую можно было бы рекуперировать на полигоне за счет уменьшения количества метана, выделяемого на полигоне. И наоборот, увеличение количества инертных отходов, таких как пластмассы, повышает возможности рекуперации энергии при сжигании отходов за счет повышения их энергоемкости. Утилизация этих инертных групп отходов имеет важное значение, поскольку они уменьшают вместимость полигонов, не способствуя образованию метана и процессу рекуперации энергии.
Следовательно, наиболее эффективным способом обращения с этими группами отходов было бы увеличение числа инициатив по сокращению и утилизации отходов, а также сжигание. Технология сжигания значительно выиграет от присутствия пластмасс в потоке бытовых отходов в связи с их высоким содержанием энергии, сокращая при этом количество отходов, подлежащих захоронению на полигонах.