Сожигание мусора (домового и уличного сора). — Этот сор состоит из всех плотных отбросов человеческого хозяйства, за исключением человеческих извержений (см. ниже) и уличного сора (главным образом песок и лошадиный помет) и пр.
Количество этого сора весьма значительно. В Лондоне, в 1892 г., количество одного домового сора доходило до 701300 тонн [1] или более 1 млн. куб. м [2]. В общем считают на 1 обывателя в день 0,5 кг домового и столько же уличного сора. — Состав городского мусора определяется жизненными привычками населения: в английских городах сор, наряду со значительными количествами каменноугольной золы, содержит много не вполне сгоревшего угля, а в городах, не имеющих водостоков, к copy примешиваются и плотные извержения людей; в Берлине, где в качестве топлива употребляется главным образом каменноугольный брикет, домовый сор содержит большие количества мелкой, порошкообразной золы; в центральной и северной России, где топливом служат преимущественно дрова, в домовом соре преобладают органические отбросы.
В домовом соре Лондона были найдены следующие составные части (в весовых процентах):
| Шлак и зола | 63,69 |
| Пыль | 19,51 |
| Растительные и животные остатки | 4,61 |
| Бумага | 4,28 |
| Солома и т. п. | 3,22 |
| Бутылки, обломки стекла и посуды | 1,98 |
| Жестянки и железо | 1,00 |
| Уголь и кокс | 0,84 |
| Кости | 0,48 |
| Тряпки | 0,39 |
Состав берлинского домового сора, при другой группировке составных частей, оказался следующим:
| Воды | 10,23% |
| Золы и угольных частиц | 42,40% |
| Камней и т. п. | 2,20% |
| Металлов | 0,40% |
| Извести и магнезии | 5,76% |
| Костей, раковин и т. п. | 1,10% |
| Щелочей | 0,12% |
| Обломков стекла | 3,19% |
| Общее количество азота | 0,20% |
| Фосфорной кислоты | 0,31% |
| Органических веществ в виде бумаги, тряпок, соломы и т. д. | 34,09% |
В уличном соре города Брюсселя было найдено:
| Органических веществ | 22,878% |
| В них азота | 0,392% |
| Извести | 3,170% |
| Магнезии | 0,744% |
| Щелочей | 0,643% |
| Железа | 2,328% |
| Фосфорной кислоты | 0,602% |
| Серной кислоты | 0,815% |
| Хлора | 0,053% |
| Нерастворимых веществ (глины, песка и проч.) | 64,081% |
В огромном большинстве случаев, в особенности в русских городах (о деревнях здесь говорить не приходится), домовый сор сохраняется, в течение более или менее продолжительного времени, вблизи человеческих жилищ, в так назыв. «мусорных» и «помойных» ямах, устраиваемых на дворах и задворках. Эти ямы, большей частью выложенные деревянным срубом и плохо прикрытые досками, являются настоящими гнездами заразы: своим содержимым, богатым органическими, легко разлагающимися веществами, они наполняют зловонием как самые дворы, так и выходящие окнами на дворы квартиры; кроме того, они загрязняют почву и почвенную воду и, благоприятствуя размножению крыс, находящих в помойках удобный приют и пищу, могут иметь роковое значение в распространении известных заразных болезней. — В не имеющих канализации английских городах, вместо помойных ям, для собирания домового сора (иногда вместе с плотными извержениями людей) имеются подвижные приемники (бочки и т. п.), которые устанавливаются на задворках и содержимое которых, в определенные промежутки времени, вывозится за город. В Германии, Швейцарии и проч. домовый сор собирается в простые ведра или в небольшие ящики, устанавливаемые где-нибудь в самом доме и опоражниваемые 2—3 раза в неделю. Уличный сор собирается различным способом, смотря по тому, производится ли эта операция городским общественным управлением или же она лежит на обязанности домовладельцев. В первом случае, заслуживающем предпочтения с санитарной точки зрения, улицы подметаются и сор непосредственно же вывозится за город. Если же, как это практикуется в русских городах, домовладельцы обязаны заботиться о чистке улиц, то собираемый дворниками уличный сор прежде всего складывается на дворах, где он, подвергаясь разложению, содействует порче воздуха до тех пор, пока он не вывозится вместе с домовым сором за город. Вывезенный за город мусор или сваливается в ямы, или собирается в большие кучи и, медленно разлагаясь, образует «компост», употребляемый земледельцами для удобрения полей. На этих свалочных местах мусорщики выбирают из сора все, что имеет какую-нибудь ценность — кости, металлические предметы, тряпки и т. п. Для уменьшения зловония, мусорные кучи на свалках иногда покрываются землей; но большей частью мусор остается непокрытым. Другой санитарный вред, обуславливаемый свалкой мусора, заключается в том, что, по мере разрастания городов, застраиваются места, когда-то служившие под свалкой. В новейшее время, вследствие сильного распространения каменноугольного топлива, городской мусор в значительной степени потерял свою цену для земледельцев и окрестные селения во многих местах начали сопротивляться устройству городом мусорных свалок на принадлежащих к их территории участках. В Англии и Америке некоторые города, расположенные на берегу моря, вывозят свой мусор в море, причем нередко ветер пригоняет к берегу часть брошенного в море мусора, а накопляющимися на дне моря осадками засоряется фарватер морских бухт.
Уничтожение мусора, посредством сжигания его, стало впервые применяться в Англии лет 30 тому назад. В небольших размерах домовый сор во многих домах и общественных учреждениях давно сжигался при помощи особых приспособлений, в кухонных очагах, но первая печь, предназначенная для уничтожения больших количеств городского мусора, была устроена в Паддингтоне (Лондон), в 1870 г. Эта печь, как и некоторые последующие печи, страдала большими недостатками в конструктивном отношении; лишь в 1876 году инженеру Альфреду Фриеру (Alfred Fryer), на основании многочисленных наблюдений и опытов, удалось построить в Бирмингеме печь, которая дала возможность действительно сжигать большие количества мусора. Скоро такая же печь была поставлена в Лидсе, а затем в Брадфорде, а ныне печи для С. мусора существуют более чем в 70 английских городах. В печи Фриера, позволяющей сжигать мусор без всякой прибавки топлива, очаги поставлены двумя рядами, соприкасаясь спинками: между ними, по всей длине пролегает общий дымоотводный канал (фиг. 1, A); над последним находится платформа (B, B), откуда, через особые шахты (C), очаги заряжаются мусором; последний попадает на наклонную подошву очага (D) и мало-помалу, под влиянием собственной тяжести, спускается по ней книзу, на колосники (E), где охватывается пламенем и сгорает; на пути к колосникам мусор высушивается проходящими над ним и мимо него горячими газами. Зола, через промежутки между колосниками, падает в зольник (F), a образовавшийся шлак от времени до времени (через 1—1½ часа) удаляется через особое отверстие (g, g) крюками, которыми, в случае надобности, стаскивается вниз, на колосники, и растерявшийся в более высоких частях очага сор. Каждый очаг действует совершенно самостоятельно. Уход за печами не требует многочисленного персонала.
Жалобы окрестных жителей на то, что соросжигательные заведения, при известном состоянии атмосферы, распространяют зловоние, дали толчок к дальнейшим усовершенствованиям в конструкции печей. Первое, существенное улучшение, предложенное Джонесом, заключалось в устройстве приспособления для сжигания дыма — так наз. крематора, представляющего собой особый очаг, в котором постоянно горят отбросы каменного угля или кокс и через который печные газы должны проходить на своем пути в общий дымоотводный канал. Этим путем удалось значительно повысить температуру очага (с 200—300°С до 500—700°С) и достичь более совершенного сгорания дыма и устранения распространяемого им, при отсутствии крематора, зловония; вследствие этого одно время все печи для сжигания мусора в Англии снабжались подобными приспособлениями. Но крематор, при всех своих достоинствах, усложняет уход за печами и увеличивает расходы на эксплуатацию их, а потому, при дальнейших попытках к усовершенствованию соросжигательных печей, старались заменить его другими приспособлениями. Здесь, в печах Горсфалля (фиг. 2), устроена так наз. «сожигательная камера», в которой печные газы, смешавшись с наружным (предварительно нагретым) воздухом, совершенно сгорают раньше своего перехода в общий дымоотводный канал. Этим видоизменением в конструкции очага достигается значительное повышение температуры внутри него и совершенно устраняется присутствие в дыме вонючих газов. Для тех же целей служат и предложенные Горсфаллем паровые инжекторы, вводящие под колосники смесь из пара и воздуха. Так как при этом зольник закрывается герметически, то инжекторы вызывают усиленное давление во всем очаге, благодаря чему получается необходимая тяга при введении сравнительно небольшого количества воздуха. По Ватсону, средняя температура печных газов в этих очагах, на пути их к главному дымоотводному каналу, равняется 1100°C; даже у подошвы дымогарной трубы была найдена температура в 300°C; между тем, по мнению многих техников, средняя температура очага в 700—750°C совершенно достаточна для достижения полного сгорания дыма. Печные газы в очагах Горсфалля состоят из кислорода (14—15%), углекислоты (5—6%) и азота (прибл. 80%), с весьма небольшими количествами окиси углерода, ничтожным содержанием сернистой или серной кислоты и слабыми следами аммиачных соединений. — В новейшее время в печах Горсфалля паровые инжекторы заменены сильными вентиляторами, помещающимися в центральной части печи, по обеим сторонам главного дымоотводного канала, под тем местом очага, где свежий сор подвергается предварительной просушке. Воздух прогоняется вентиляторами через особые камеры, расположенные по обеим сторонам очага, и через особые отверстия, снабженные удобными приспособлениями для регуляции притока воздуха, вступает в зольник, а оттуда, через колосники, в самый очаг. — Кроме того, в печах Горсфалля, в настоящее время, устраиваются так наз. «пыльные камеры», через которые печные газы проходят после своего выхода из парового котла и в которых задерживаются те легчайшие частицы золы, которые, при отсутствии этого приспособления, вылетают из дымогарной трубы и затем, оседая из воздуха, дают повод к жалобам со стороны местных жителей. В настоящее время почти повсюду в английских городах соросжигательные заведения устроены в густо населенных участках: иногда в непосредственном соседстве такого заведения находится школа; другое подобное заведение построено в одном из городских садов. Следовательно, население, при современном устройстве и правильной эксплуатации печей, не имеет никаких оснований опасаться соседства этих учреждений. Некоторое усовершенствование допускает еще, по-видимому, способ заряжения печей сором, во избежание распространения пыли, которая при практикующихся до сих пор способах заряжения развивается в значительном количестве. Кроме того, помещения, в которых находятся соросжигательные печи, должны быть снабжены хорошими приспособлениями для вентиляции, а удаляемый из них воздух следовало бы провести через какой-нибудь очаг для сжигания содержащихся в нем пылевых частиц. — Дымогарная труба этих печей должна быть высокая — не менее 50 метров.
Работоспособность соросжигательных печей зависит как от конструкции очага, так и от свойств сжигаемого материала; присутствие в мусоре больших количеств мелкой порошкообразной каменноугольной золы затрудняет горение его и этим уменьшает работоспособность печей; уличный сор, в особенности содержащий много песка, горит медленнее и хуже, чем домовый мусор; в этом отношении играет большую роль способ мощения улиц. Фирма Горсфалля, при постройке ею печей, отвечает за то, что в один день в одном очаге будет сгорать не менее 5 тонн (5080 кг) сора; в действительности, в одном очаге сгорает в сутки, в среднем (англ. города, Гамбург), даже 7 тонн. Если на каждого обывателя, в среднем, домового и уличного мусора в день приходится 1 кг, то для города со стотысячным населением требуется 15—20 очагов, а если будет сжигаться один домовый мусор, то для этого достаточно 8—10 очагов. В более крупных городах, нуждающихся в большом числе очагов, является вопрос о сравнительной выгоде централизации их в одном месте иди децентрализации их в различных частях города. В Англии придерживаются последнего принципа, и английские соросжигательные учреждения редко имеют более 12 очагов; в Гамбурге, наоборот, проведен принцип централизации, — там для всех центральных частей города устроено одно заведение (самое крупное в мире), имеющее 36 очагов. При централизации очагов, как устройство, так и эксплуатация заведения обходится дешевле, чем при децентрализации.
Стоимость устройства соросжигательного заведения зависит от многих условий, — стоимость устройства 1 очага в различных английских городах колеблется между 10000 и 37000 франков; обстоятельно же составленная смета по постройке соросжигательного заведения в Цюрихе (вместе с приобретением земельного участка) показывает расход на 1 очаг в 59000 франк. Расходы на эксплуатацию такого заведения также довольно велики; но при оценке их необходимо принять во внимание, что и в настоящее время города несут большие расходы на удаление мусора и что всякое соросжигательное заведение может дать порядочный доход, с одной стороны, посредством эксплуатации развиваемого в очагах тепла, а с другой — обработкой получаемого шлака. — В английских городах шлак и зола, вместе взятые, составляют 25—35%, по весу, сжигаемого сора, а по объему — не более 25%. Мусор континентальных городов (Гамбург, Брюссель, Берлин, Кельн и др.) дает, в среднем, 52% остатков, из которых 40,6% приходится на шлак и 11,4% на золу. Более крупный шлак, представляющий твердый стекловидный сплав темного цвета, после отдаления мелких частиц просеиванием, годится непосредственно для выравнивания строительных участков, для засыпки шоссированных дорог и т. п. Мелкий, просеянный шлак употребляется преимущественно для шоссирования дорог на бульварах, в садах, для засыпки накатов во вновь строящихся домах; если смешивать его с известью, то получается прекрасная известка. Большей частью шлак размельчается при помощи особой дробильной машины, просеивается через сита различной частоты и затем употребляется для выделки искусственных камней, служащих для мощения тротуаров. Спрос на шлак повсюду большой. — Эксплуатация излишнего тепла производится во всех новых соросжигательных заведениях. Считают, что из 1 кг мусора получается 1 кг пара и что получаемая с каждого очага в 1 час энергия равняется 25 лошад. силам. Часть производимого пара расходуется в самих печах, для приведения в действие паровых инжекторов или вентиляторов; остающееся же количество его, при помощи динамо-машин, может быть употреблено для производства электрической энергии, находящей себе самое разнообразное применение. При благоприятных условиях такое заведение может не только содержать самое себя, но и дать известный доход.
Кроме собственно сжигания сора, существуют еще другие способы обезвреживания его. Американцем Арнольдом был предложен способ обработки сора паром, нашедший практическое применение в Филадельфии. Обработке подлежат здесь, впрочем, только кухонные отбросы, тогда как зола из печей и уличный сор строго исключаются. Отбросами заряжаются большие папиновые котлы со стальными стенками и конусообразным дном, емкостью в 7,5 тонн каждый. В этих котлах отбросы варятся при помощи пара, под давлением 60—80 фн., в течение 6—7 часов. Разварившаяся масса, посредством особых клапанов, спускается из котлов в расположенный под ними большой приемник, в котором растопленный жир и остальная жидкость сами собой отделяются от плотной массы и по трубам стекают в другие резервуары, в которых происходит отделение жира от остальной жидкости. Плотный остаток вынимается из приемника, завертывается в кокосовые мешки и подвергается прессованию, причем выжимаемая из него жидкость также стекает в резервуары, служащие для отделения жира. Здесь собирающийся на поверхности жир вычерпывается и при помощи насосов поднимается в особый сосуд, из которого оставшаяся вода стекает, и получается один жир, поступающий в продажу и служащий для приготовления смазочных масел, разных помад, мыл и других предметов туалета. Плотный остаток высушивается при помощи пара, перемалывается в мелкий порошок и употребляется в качестве удобрения. Сточные воды, без дальнейшей обработки, спускаются в реку. Представители филадельфийской администрации уверяют, что заведение не дает повода к основательным жалобам со стороны окрестного населения. Но жалобы на исходящее от него зловоние тем не менее существуют, и справедливость их подтверждается городской санитарной комиссиею, которая пришла к заключению, что принятие этой системы городом Нью-Йорком было бы непростительной ошибкой, с точки зрения как санитарной, так и технической. Что же касается усовершенствований системы Арнольда, предложенных в новейшее время в Париже инженером Деброшем, то достоинства их недостаточно выяснены практическим опытом.
Третий принцип, на котором может быть основано устройство приборов для обезвреживания и уничтожения городского мусора, это — плавление его при очень высокой температуре. Печи, служащие для этой цели, были впервые предложены инж. Шнейдером, опыты которого в этом направления были вызваны не совсем удачными наблюдениями над сжиганием берл. сора в печах Горсфалля и Варнера. Шнейдер предлагает весь городской сор, без всякой предварительной разборки или обработки и с прибавлением лишь небольшого количества (1,5%) глауберовой соли, сжигать в особых, устроенных наподобие стеклоплавильных печей, регенераторных печах, при такой температуре, при которой все неорганические составные части сора превращаются в расплавленную жидкую массу, из которой, при охлаждении, получается стекловидный сплав, представляющий благодаря своей сопротивляемости крайним температурам, влажности, кислотам и т. д. удобный строительный материал для фундаментов, для укрепления речных берегов и для других сооружений в воде. По расчетам Шнейдера, предложенный им способ обработки городского мусора является в материальном отношения выгодным для городов и с санитарной точки зрения не представляет никаких неудобств, так как при господствующей в очаге высокой температуре (прибл. 1500°C) все органическое быстро и радикально уничтожается и из дымогарной трубы выходит лишь бесцветные и лишенные запаха газы. Опыты показали, что уменьшение объема мусора достигает прибл. 80%. Практического применения мысль Шнейдера до сих пор нигде не получила, и сведущие люди предполагают, что применение ее окажется невыгодным для городского бюджета. То же самое, по-видимому, приходится сказать и про основанную на том же принципе печь Вегенера, в которой, в качестве топлива, употребляется угольная пыль, причем легко получаются температуры в 1600—1800°C. Опыт, произведенный с печью Вегенера в Берлине, в санитарно-техническом отношении дал, по-видимому, удовлетворительные результаты, но в то же время показал, что способ этот пока обходится слишком дорого. Впрочем, главная цель Вегенера заключается не в обезвреживании мусора, а в добывании из него тепла.
Литература. R. Mettler u. H. Staub, «Verbrennungsanlagen für Haus- und Strassenkehricht. Bericht über den Besuch einer Anzahl Verbrennungsanstalten» (Цюрих, 1896); Cadisch, «Technischer Reisebericht über Destruktoren» (Цюрих, 1896); «Annales d’hyg.publ.» (1884); «Destruction des immondices par le feu. Rapport de la commission spéciale. Ville de Bruxelles» (1891); «Bericht der Müllverwertungskomission über den Stand der Frage und über die Besichtigung von Verbrennungsanstalten verschiedener Städte Englands» (Кельн, 1899); «Proposition du conseil administratif pour la création d’une usine destinée à rincinération des immondices» (Женева, 1899); Wagnon, «Die Verbesserung der Gesundheitsverhältnisse in den Städten durch die Kehrichtverhrennung» (1899); A. Meyer, «Die Städtische Verbrennungsunstalt für Abfallstoffe am Bullerdeičh in Hamburg» (1897); Richter, «Strassenhygiene d. i. Strassenpflasterung… etc. sowie Beseitigung der festen Abfalle» (Th. Weyl, «Handbuch der Hygiene», II т., II отд., 1894); Th. Weyl, «Studien zur Strassenhygiene mit besonderer Berücksichtigung der Müllverbrennung» (1893); «La Nature» (14 Nov. 1896); B. Schneider, «Verfahren und Ofen zur Aufarbeitung von Wirtschaftsabfallstoffen» (Дрезден, 1895); «Gesundheitsingenieur» (1899, №№ 10, 11 и 18).