Одной из главнейших задач инженерной защиты окружающей природной среды является переработка и утилизация отходов производства и потребления. На урбанизированных территориях размещение отходов стоит на первом месте по своей значимости среди экологических проблем.
В отечественной и мировой практике наибольшее распространение получили следующие методы переработки твердых бытовых отходов (ТБО):
• строительство полигонов для захоронения и частичной их переработки;
• сжигание отходов на мусоросжигающих заводах;
• компостирование (с получением ценного азотного удобрения или биотоплива);
• ферментация (получение биогаза из животноводческих стоков и др.);
• предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных компонентов;
• пиролиз (нагрев без доступа кислорода) ТБО при температуре от 450 до 1050°С и более.
На нынешней стадии развития производства, которое в целом характеризуется огромным накоплением отходов, наиболее приемлемым методом следует признать строительство природоохранных сооружений — полигонов для организованного хранения и обезвреживания отходов. Высота таких полигонов до 60 м, формируются они путем послойного загружения бульдозерами. При определенных условиях (слабая токсичность) совместно с ТБО могут складироваться и промышленные отходы. Осуществляется гидроизоляция полигонов для исключения попадания загрязнителей в подземные воды.
Одним из перспективных методов переработки пищевых ТБО является их компостирование с аэробным окислением органического вещества. Переработка ТБО компостированием осуществляется на специальных мусороперерабатывающих заводах, а при наличии вблизи города свободных территорий применяют полевое компостирование ТБО в открытых штабелях.
Другой метод переработки ТБО — сжигание их в мусоросжигающих заводах (МСЗ) — в России мало распространен, главным образом потому, что используемые на этих заводах зарубежные технологии не справляются с неотсортированными российскими отходами.
На заводах по пиролизу ТБО при температуре более 1000°С практически утилизируются все материальные и энергетические компоненты, что резко снижает загрязнение окружающей среды. Однако технологический процесс очень трудоемкий, по существу, завод по пиролизу — это доменная печь.
И все же, и у нас в стране, и за рубежом основная масса ТБО из-за нехватки полигонов вывозится в пригородные зоны и выбрасывается на свалки. Здесь отходы разлагаются, часто загораются и отравляют воздух токсичными веществами, а дождевые и талые воды, просачиваясь через свалку и горные породы, загрязняют грунтовые воды и поверхностные водотоки и водоемы.
Основным направлением ликвидации и переработки твердых промышленных отходов (ТПО) является захоронение их на полигонах, сжигание методом пиролиза и складирование в поверхностных хранилищах.
Вопросы размещения промышленных отходов регулируются Законом РФ «Об отходах производства и потребления» от 24 июня 1998 г. Место для размещения каждого вида отходов осуществляется на основе специальных исследований и только при наличии положительного заключения государственной экологической экспертизы. Приему на полигон не подлежат отходы, для которых разработаны эффективные методы извлечения металлов и других ценных веществ, а также токсичные отходы. Токсичные твердые промышленные отходы обезвреживают на специальных полигонах и сооружениях. Для предотвращения загрязнения почв и подземных вод отходы подвергают отверждению цементом, жидким стеклом, битумом, обработке полимерными вяжущими средствами.
В стратегическом плане, по мнению ученых, проблема отходов должна решаться на месте их образования путем внедрения ресурсовозобновляющих технологий (РВТ), обеспечивающих минимизацию промвыбросов и выхода отходов. Другое важнейшее направление в ликвидации и переработке ТПО — рециркуляция отходов. Практически все виды ТПО являются ценным сырьем и могут быть повторно использованы в различных целях.
Одна из самых острых экологических проблем — обезвреживание и захоронение радиоактивных отходов. Практически все существующие способы утилизации и захоронения радиоактивных отходов (РАО) не решают проблему. Особенно это касается утилизации и захоронения радиоактивных отходов АЭС и ядерных военных производств и в первую очередь тех из них, которые относят к категории особо опасных (высокоактивных).
Существует потенциальная опасность перемещения в Россию радиоактивных и других опасных отходов из Западной Европы, США, Японии и других стран. В соответствии с п. 3 ст. 48 Закона «Об охране окружающей среды» (2002) запрещается, во-первых, ввоз в целях хранения или захоронения РАО и материалов из других государств, во-вторых, размещение РАО путем отправки их в космическое пространство, кроме случаев, установленных данным Федеральным законом.