Утилизация бытовых промышленных отходов реферат

Содержание

Введение
1. Характеристика бытовых отходов
2. Классификация основных типов бытового мусора
3. Способы утилизации ТБО
Заключение
Список использованных источников

Введение

Проблема утилизации бытового мусора на сегодняшний день является одной из наиболее острых проблем в мире. С увеличением числа населения земли растет и количество образующегося мусора. Неконтролируемое накопление отходов способно привести нас к глобальной катастрофе. Сейчас только лишь в России насчитывается несколько десятков тысяч переполненных мусорных свалок. Только внедрение программы по вторичной переработке и утилизации отходов сможет решить эту актуальную проблему. Проблема полного уничтожения или частичной утилизации бытовых отходов — актуальна, прежде всего, с точки зрения отрицательного воздействия на окружающую среду.

В некоторых странах уже довольно давно пришло осознание всей опасности загрязнения, а где — то ситуация держится на прежнем уровне. Экологическая проблема отходов получила сильный толчок благодаря техническому прогрессу. Несомненно, он дал человечеству неисчислимо много, но и ситуация с утильсырьем в мире ухудшилась. Разработаны новые виды материалов (например, пластик), которые разлагаются сотни лет или не разлагаются вообще. В итоге они гниют на свалках, выделяя целый букет токсинов.

Для любого города и населенного пункта проблема удаления или обезвреживания  бытовых отходов всегда является в первую очередь проблемой экологической. Весьма важно, чтобы процессы утилизации бытовых отходов не нарушали экологическую безопасность города, нормальное функционирование городского хозяйства с точки зрения общественной санитарии и гигиены, а также условия жизни населения в целом.

1. Характеристика  бытовых отходов

Отходы можно классифицировать как по происхождению: бытовые, промышленные, сельскохозяйственные и т.д., так и по свойствам. Самое известное разделение по свойствам, принятое в законодательствах большинства стран — это деление на «опасные» (т.е. токсичные, едкие, воспламеняющиеся и проч.) и «неопасные» отходы.

Состав и объем бытовых отходов чрезвычайно разнообразны и зависят не только от страны и местности, но и от времени года и от многих других факторов. Бумага и картон составляют наиболее значительную часть ТБО (до 40% в развитых странах). Вторая по величине категория в России – это так называемые органические, в т.ч. пищевые, отходы; металл, стекло и пластик составляют по 7-9% от общего количества отходов. Примерно по 4% приходится на дерево, текстиль, резину и т.д. Количество муниципальных отходов в России увеличивается, а их состав, особенно в крупных городах приближается к составу ТБО в западных странах с относительно большой долей бумажных отходов и пластика.

В городах и других населенных пунктах происходит наиболее интенсивное накопление бытовых отходов, которые при неправильном и несвоевременном удалении и обезвреживании могут загрязнять окружающую среду.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать реферат

Сезонные изменения состава ТБО характеризуются увеличением содержания пищевых отходов с 20 — 25% весной до 40 — 55% осенью, что связано с большим потреблением овощей и фруктов в рационе питания (особенно в городах южной зоны). Зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева (уличного смета) с 20 до 1% в городах южной зоны и с 11 до 5% в средней зоне.

2. Классификация основных типов бытового мусора

Пищевые отходы

Ущерб природе: практически не наносят. Используются для питания различными организмами.

Вред человеку: гниющие пищевые отходы — рассадник микробов.

Пути разложения: используются в пищу разными микроорганизмами.

Конечный продукт разложения: тела организмов, углекислый газ и вода.

Время разложения: 1 — 2 недели.

Способ вторичного использования: компостирование.

Наименее опасный способ обезвреживания: компостирование.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

Категорически запрещается бросать в огонь, так как могут образоваться диоксиды.

Макулатура

Материал: бумага, иногда пропитанная воском и покрытая различными красками.

Ущерб природе: собственно бумага ущерба не наносит. Однако краска, которой покрыта бумага, может выделять ядовитые газы.

Вред человеку: краска может выделять при разложении ядовитые вещества.

Пути разложения: используются в пищу разными микроорганизмами.

Конечный продукт разложения: перегной, тела различных организмов, углекислый газ и вода.

Время разложения: 2 — 3 года.

Способ вторичного использования: переработка на обёрточную бумагу.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Цена реферата

Наименее опасный способ обезвреживания: компостирование.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ, вода, зола.

Категорически запрещено сжигать бумагу в присутствии пищевых продуктов, так как могут образоваться диоксиды.

Изделия из тканей

Ткани бывают синтетические и натуральные. Всё, написанное ниже, относится к натуральным тканям.

Ущерб природе: не наносят.

Пути разложения: используются в пищу некоторыми микроорганизмами.

Конечный продукт разложения: перегной, тела организмов, углекислый газ и вода.

Время разложения: 2 — 3 года.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Цена реферата

Способ вторичного использования: компостирование.

Наименее опасный способ обезвреживания: сжигание в условиях, обеспечивающих полноту сгорания.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ, вода и зола.

Консервные банки

Материал: оцинкованное или покрытое оловом железо.

Ущерб природе: соединение цинка, олова и железа ядовиты для многих организмов. Острые края банок травмируют животных.

Вред человеку: ранят при хождении босиком. В банках накапливается вода, в которой развиваются личинки кровососущих насекомых.

Пути разложения: под действие кислорода железо медленно окисляется.

Конечный продукт разложения: мелкие куски ржавчины или растворимые соли железа.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать реферат

Время разложения: на земле — несколько десятков лет, в пресной воде — около 10 лет, в солёной воде — 1-2 года.

Способ вторичного использования: переплавка вместе с металлом.

Наименее опасный способ обезвреживания: захоронение после предварительного обжига.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксиды или растворимые соли железа, цинка и олова.

Металлолом

Материал: железо или чугун.

Ущерб природе: соединения железа ядовиты для многих организмов. Куски металлов травмируют животных.

Вред человеку: вызывают различные травмы.

Пути разложения: под действием растворённого в воде или находящегося в воздухе кислорода медленно окисляется до оксида железа.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Цена реферата

Конечный продукт разложения: порошок ржавчины или растворимые соли железа.

Скорость разложения: на земле — 1 мм в глубину за 10 — 20 лет, в пресной воде — 1мм в глубину за 3 — 5 лет, в солёной воде — 1 мм в глубину за 1 — 2 года.

Способ вторичного использования: переплавка.

Наименее опасный способ обезвреживания: вывоз на свалку или захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксиды или растворимые соли железа.

Фольга

Материал: алюминий.

Ущерб природе: практически не наносит.

Пути разложения: под действием кислорода медленно окисляется до оксида алюминия.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать реферат

Конечный продукт разложения: оксид или соли алюминия.

Время разложения: на земле — несколько десятков лет, в пресной воде — несколько лет, Вт солёной воде — 1-2 года.

Способ вторичного использования: переплавка.

Наименее опасный способ обезвреживания: захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксид алюминия.

Банки из-под пива и других напитков

Материал: алюминий и его сплавы.

Ущерб природе: острые края банок вызывают травмы у животных.

Вред человеку: в банках накапливается вода, в которой развиваются личинки кровососущих насекомых.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

Пути разложения: под действием кислорода медленно окисляется до оксида алюминия.

Конечный продукт разложения: оксид или соли алюминия.

Время разложения: на земле — сотни лет, в пресной воде — несколько десятков лет, в солёной воде — несколько лет.

Способ вторичного использования: переплавка.

Наименее опасный способ обезвреживания: захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксид алюминия.

Стеклотара

Материал: стекло.

Ущерб природе: битая стеклотара может вызывать ранения животных.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать реферат

Вред человеку: битая стеклотара может вызывать ранения. В банках накапливается вода, в которой развиваются личинки кровососущих насекомых.

Пути разложения: медленно растрескивается и рассыпается от перепадов температур; стекло постепенно кристаллизуется и рассыпается.

Конечный продукт разложения: мелкая стеклянная крошка, по виду неотличимая от песка.

Время разложения: на земле — несколько сотен лет, в спокойной воде — около 100 лет.

Способ вторичного использования: использование по прямому назначению или переплавка.

Наименее опасный способ обезвреживания: вывоз на свалку или захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: стеклянная крошка.

Изделия из пластмасс

Ущерб природе: препятствует газообмену в почвах и водоёмах. Могут быть проглочены животными, что приведёт к гибели последних.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Цена реферата

Вред человеку: пластмассы могут выделять при разложении ядовитые вещества.

Пути разложения: медленно окисляются кислородом воздуха. Медленно разрушается под действием солнечных лучей.

Конечный продукт разложения: углекислый газ и вода.

Время разложения: около 100 лет, может быть и больше.

Способ вторичного использования: переплавка.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ и вода.

Упаковка для пищевых продуктов

Материал: бумага и различные виды пластмасс.

Ущерб природе: могут быть проглочены животными.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать реферат

Пути разложения: медленно окисляются кислородом воздуха. Медленно разрушается под действием солнечных лучей.

Время разложения: десятки лет, может быть и больше.

Способ вторичного использования: не существует.

Наименее опасный способ обезвреживания: захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ и вода, хлороводород, ядовитые соединения.

Категорически запрещается сжигать указанные материалы, так как при этом могут образоваться диоксиды.

Батарейки

Очень ядовитый мусор!

Материал: цинк, уголь, оксид марганца.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать реферат

Ущерб природе: ядовиты для многих организмов.

Вред человеку: ядовиты для человека.

Пути разложения: окисляются под действием кислорода.

Конечный продукт разложения: соли цинка и марганца.

Время разложения: на земле — около 10 лет, в спокойной воде — несколько лет, в солёной воде — около года.

Способ вторичного использования: цинк можно использовать в школьной лаборатории для получения водорода, оксид марганца — для получения хлора.

Наименее опасный способ обезвреживания: вывоз на свалку.

Одни отходы (например, медицинские, ядохимикаты, остатки красок, лаков, клеев, косметики, антикоррозийных средств, бытовой химии) представляют опасность для окружающей среды, если попадут через канализационные стоки в водоемы или как только будут вымыты со свалки и попадут в грунтовые или поверхностные воды. Батарейки и ртутьсодержащие приборы будут безопасны до тех пор, пока не повредится корпус: стеклянные корпуса приборов легко бьются еще по пути на свалку, а коррозия через какое-то время разъест корпус батарейки. Затем ртуть, щелочь, свинец, цинк станут элементами вторичного загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать реферат

Бытовые отходы характеризуются многокомпонентностью и неоднородностью состава, малой плотностью и нестабильностью (способностью к загниванию).

Примерный состав ТБО в РФ

Распределение отходов по категориям в различных странах.

По последним данным, производство ТБО колеблется между 0,5 и 1,2 килограмма на человека в день. Данные показатели имеют тенденцию к постоянному увеличению, что вызвано экономическим ростом стран. Существуют также периоды, когда производство ТБО значительно возрастает. В этой связи мы полагаем, что показатель производства ТБО на человека в день равняется 1 кг.

В настоящий момент наиболее распространенный способ уничтожения ТБО — это полигоны. Однако этот простой способ сопровождают следующие проблемы:

— Чрезмерно быстрое переполнение существующих полигонов из-за большого объема и малой плотности размещаемых отходов. Без предварительного уплотнения средняя плотность ТБО составляет 200-220 кг/м3, которая достигает всего лишь 450-500 кг/м3 после уплотнения с использованием мусоровозов.

— Отрицательные факторы для окружающей среды: заражение подземных вод выщелачиваемыми продуктами, выделение неприятного запаха, разброс отходов ветром, самопроизвольное возгорание полигонов, бесконтрольное образование метана и неэстетичный вид являются только частью проблем, беспокоящих экологов и вызывающих серьезные возражения со стороны местных властей.

— Отсутствие площадей, пригодных для размещения полигонов на удобном расстоянии от крупных городов. Расширение городов вытесняет полигоны на все более дальнее расстояние. Данный фактор в сочетании с ростом цен на землю увеличивает стоимость транспортировки ТБО.

3. Способы утилизации ТБО

Таблица 1. Складирование отходов

 Таблица 2. Захоронение отходов

Таблица 3. Сливание отходов в водоёмы

Таблица 4. Сжигание мусора

Вторичная переработка

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

Довольно многие компоненты ТБО могут быть переработаны в полезные продукты

Стекло обычно перерабатывают путем измельчения и переплавки (желательно, чтобы исходное стекло было одного цвета). Стеклянный бой низкого качества после измельчения используется в качестве наполнителя для строительных материалов (например, т.н. «глассфальт»). Во многих российских городах существуют предприятия по отмыванию и повторному использованию стеклянной посуды. Такая же, безусловно, положительная практика существует, например, в Дании.

Стальные и алюминиевые банки переплавляются с целью получения соответствующего металла. При этом выплавка алюминия из баночек для прохладительных напитков требует только 5% от энергии, необходимой для изготовления того же количества алюминия из руды, и является одним из наиболее выгодных видов «ресайклинга».

Бумажные отходы различного типа уже многие десятки лет применяют наряду с обычной целлюлозой для изготовления пульпы – сырья для бумаги. Из смешанных или низкокачественных бумажных отходов можно изготовлять туалетную или оберточную бумагу и картон. К сожалению, в России только в небольших масштабах присутствует технология производства высококачественной бумаги из высококачественных отходов (обрезков типографий, использованной бумаги для ксероксов и лазерных принтеров и т.д.). Бумажные отходы могут также использоваться в строительстве для производства теплоизоляционных материалов и в сельском хозяйстве – вместо соломы на фермах.

Пластик — переработка пластика в целом – более дорогой и сложный процесс. Из некоторых видов пластика (например, PET – двух- и трехлитровые прозрачные бутылки для прохладительных напитков) можно получать высококачественный пластик тех же свойств, другие (например, ПВХ) после переработки могут быть использованы только как строительные материалы. В России переработка пластика не производится.

На диаграмме приведена типичная стоимость переработки вторсырья

Заключение

В России забыта перерабатывающая промышленность, не организована система сбора вторичных ресурсов, не оборудованы в населенных пунктах места для сбора вторичных ресурсов (металл), не везде налажена система вывоза образующихся отходов, слабый контроль над их образованием. Это влечет за собой ухудшение состояния окружающей среды, негативное воздействие на здоровье человека.

Очевидно, что ни одна технология сама по себе проблемы ТБО не решит. И МСЗ, и полигоны являются источниками выбросов полиароматических углеводородов, диоксинов и других опасных веществ. Эффективность технологий можно рассматривать лишь в общей цепочке жизненного цикла предметы потребления – отходы. Проекты МСЗ, на борьбу с которыми общественные экологические организации потратили много сил, в нынешней экономической ситуации еще долго могут так и оставаться проектами.

Полигоны еще длительное время останутся в России основным способом удаления (переработки) ТБО. Основная задача – обустройство существующих полигонов, продление их жизни, уменьшение их вредного воздействия. Лишь в крупных и крупнейших городах эффективно строительство МСЗ (или мусороперерабатывающих заводов с предварительной сортировкой ТБО). Реальна эксплуатация небольших МСЗ для сжигания специфических отходов, больничных, например. В разных частях города могут и должны применяться свои способы удаления ТБО. Это связано с типом застройки, уровнем доходов населения, другими социально-экономическими факторами.

Список использованных источников

1. Бобович Б.Б. и Девяткин В.В., «Переработка отходов производ-ства и потребления», М2000г.
2. «Утилизация твердых отходов», под ред. А.П. Цыганкова. – М.: Стройиздат, 1982г.
3. Горбатовский В.В., Рыбальский Н.Г. Экологическая безопасность в городе. М., РЭФИА, 1996.
4. http://tenzor.math.rsu.ru/3_11.htm — Управление отходами индустри-ального города
5. http://www.asdg.ru/asdghtml/Ssov/2006/06_11_11/05/cities/chita/p4.html — Инвестиционные проект по строительству мусороперерабатывающего завода и полигона для захоронения ТБО.
6. http://www.greenpeace.org/russia/ru/press/releases/976385 — Бытовые отходы – то, что всегда с тобой!
7. http://www.greenpeace.org/russia/ru/643172/1108634 — Как правильно обращаться с бытовыми отходами.
8. http://zhurnal.lib.ru/l/lapin_i_p/musor.shtml — Главный фактор загряз-нения природы.
9. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%82%D1%85%D0%BE%D0%B4%D1%8B – Статья «Отходы» из свободной энциклопедии Википедии.

Реферат: Способы утилизации промышленных и бытовых отходов

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «Управление качеством»

К О Н Т Р О Л Ь Н А Я Р А Б О Т А

по дисциплине: «Экология»

На тему: « Способы утилизации промышленных и бытовых отходов»

Выполнил:

Студент 1 курса

за 1 семестр

оооооооооооо

Москва, 2010

Содержание

Введение ……………………………………………………………………… 3

1. Воздействие бытовых отходов на окружающую среду………………… 4

2. Проблемы ликвидации твердых отходов ………………………………… 6

3. Рециклизация — вторичная переработка отходов ………………………… 8

4. Комплексная программа ликвидации отходов …………………………… 12

5. Опыт использования технологий утилизации мусора…………………… 14

6. Виды разлагаемых пластиков и способы их утилизации………………… 18

Заключение…………………………………………………………………… 19

Список литературы…………………………………………………………… 21

Введение

По оценке американских экспертов в области охраны природы, проблема мусора в последние годы выдвинулась среди прочих экологических проблем на первое место. Говоря об озоновых дырах, атомных электростанциях и глобальном потеплении, мы не замечаем, как к нам незаметно подкрадывается ещё одна опасность — погибнуть под горами мусора, создаваемого человечеством.

Человеку в процессе жизни свойственно оставлять за собой всевозможный мусор и различные отходы. За одну человеческую жизнь их скапливается, очень много. В каждом доме образуется огромное количество ненужных материалов и изделий. Исследования показали, что состав городских твёрдых бытовых отходов примерно таков: бумага-41%, стекло-12%, платмассы-5%, резина и кожа-3%, пищевые отходы-21%, железо и его сплавы-10%, древесина-5% и др. Традиционно всё это выбрасывается. На протяжении многих лет количество ТБО неуклонно возрастает. Человек нарушает один из основных экологических законов — круговорот веществ в природе, вводя новые, чуждые природе вещества.

Проблема мусора была одной из важнейших экологических проблем больших городов. Но каждый день я наблюдаю, что для нашего небольшого города эта проблема становится всё более острой.

Растущее количество отходов и нехватка средств их переработки характерны для многих городов. Проблема утилизации отходов усугубляется в основном потому, что большая часть товаров народного потребления обречена на кратковременную службу человеку.

Цель контрольной работы рассмотреть вопрос об утилизации отходов

Задачи:

— анализ воздействия на окружающую среду;

— проблемы ликвидации отходов.

1. Воздействие бытовых отходов на окружающую среду

Франсуа Рамада 1981 год «Основы прикладной экологии» приводит такое определение « Загрязнение неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или косвенно, через сельскохозяйственные ресурсы, через воду или другие биологические продукты. Они также могут воздействовать на человека, ухудшая физические свойства предметов находящихся в его собственности, условия отдыха на природе и обезображивая её саму».

Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают плодородие почвы.

Вместе с загрязняющими веществами, часто в почву попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы.

Человек создал такие соединения, которые в природе не разрушаются — это синтетические полимеры, красители, моющие средства, контейнеры для хранения жидкостей, лавсан, резину, упаковочные материалы, число их сильно увеличилось.

Только менее 7% этих отходов идёт на переработку.

Как известно, в настоящее время для обеспечения жизнедеятельности одного человека приходиться добывать не менее двадцати тонн различного сырья. В масштабах страны общий объем добычи полезных ископаемых через каждые десять лет практически удваивается, при этом, в готовую продукцию превращаются только 5-10% сырья, остальное идет в отходы. Уже сейчас в мире накоплено около 200-300 миллиардов тонн отходов, на долю стран бывшего СССР приходится более 50 миллиардов тонн. При этом, общий ежегодный рост отходов измеряется в 20-30миллиардов тонн, а в нашей стране он составляет около пяти миллиардов тонн.

Режим экономии природных ресурсов является одной из важных составных частей управления народным хозяйством. Есть два основных пути. Один из них — это комплексная переработка полезных ископаемых, переход на так называемые малоотходные и безотходные технологии. Но как быть с отходами, которые уже имеются сегодня, да и в дальнейшем пока еще будут накапливаться? В США вплоть до 1960-х годов большая часть твердых бытовых отходов вывозилась и сжигалась на открытых площадках. Это позволяло уменьшить объем материала и продлить срок работы свалки, однако отходы плохо горят. Такие свалки нещадно дымили, распространяя зловоние, и служили рассадниками мух, крыс, и т.п. В некоторых городах использовались печи для сжигания мусора, но без надлежащего контроля они становились основными источниками загрязнения воздуха. Поэтому по требованию населения и в соответствии с законами о защите окружающей среды открытые горящие свалки и большинство таких печей к концу 1960-х годов — началу 1970-х годов были ликвидированы. У нас тоже запрещено сжигание мусора, хотя иногда это нарушается, особенно частниками.

2. Проблемы ликвидации твердых отходов

Общий термин для всех вышеназначенных материалов, которые мы называем мусором, отбросами и т.п. — твердые бытовые отходы. К ним относятся промышленные, сельскохозяйственные и канализационные отходы.

На протяжении многих лет количество твердых бытовых отходов неуклонно возрастало: отчасти из-за роста населения, но в основном из-за изменения образа жизни людей, использующих все больше оберточных и упаковочных материалов. Сейчас на человека в день приходится свыше 2 кг твердых бытовых отходов в США. Для уборки такого количества мусора в США требуется 63 мусоровоза. Исследования показывают, что состав городских твердых бытовых отходов примерно таков:

бумага — 31%

пищевые отходы — 21%

стекло, керамика — 12%

железо и его сплавы — 5%

пластмассы — 15%

древесина — 10%

резина и кожа — 3%

90 % выбрасываемого мусора можно вторично переработать.

Доля отдельных компонентов отходов существенно варьирует в зависимости от их источника (жилой дом или торговый центр, обеспеченный или бедный район и т.д.), а также от времени года. В отдельные сезоны доля садового мусора (скошенной газонной травы, опавших листьев и т.п.) равна по объему всем остальным вместе взятым категориям.

Есть различные варианта борьбы с ТБО (твердыми бытовыми отходами), которые изменялись и усовершенствовались с развитием цивилизации.

Захоронения

В качестве альтернативы чаще всего используются захоронения (могильники). При этом мусор просто зарывают в землю или вываливают на нее и засыпают землей. Поскольку отходы в этом случае не горят и покрыты несколькими сантиметрами грунта, удается избежать как загрязнения воздуха, так и размножения нежелательных животных. К сожалению, при создании захоронений принимались во внимание только два последних обстоятельства, а также имеющиеся средства. Как правило, любой дешевый и удобно расположенный участок земли с естественным понижением становился местом захоронения отходов. Часто для этого выбирались овраги, лощины, заброшенные карьеры, заболоченные низины. После приобретения участка начиналось заполнение его мусором без всяких мер предосторожности. Девизом было: «Яму следует засыпать». При этом порой планировалось позднее (после подсыпки почвы и рекультивации) разместить на месте свалки парк или игровую площадку. То есть первоначально такие захоронения рассматривались и как способ одновременного осваивания «пустырей».

Назовем проблемы, связанные с захоронением отходов. В их число входят:

вымывание веществ и загрязнение грунтовых вод;

образование метана;

просадка грунта.

Вымывание веществ и загрязнение грунтовых вод.

Самая серьезная проблема — это загрязнение грунтовых вод. Вспомним, что по мере просачивания воды сквозь любой материал в ней обычно растворяются и с ней выносятся различные химические вещества. Такая вода с растворенными в ней загрязнителями называется фильтратом. Когда она проходит через необработанные отходы, образуется особенно ядовитый фильтрат, в котором наряду с остатками разлагающейся органики присутствуют железо, ртуть, свинец, цинк и другие металлы из ржавеющих консервных банок, разряженных батареек и других электроприборов, причем все это густо приправлено красителями, пестицидами, моющими средствами и другими химикатами. Неграмотный выбор мест захоронения отходов и отсутствие мер предосторожности позволяют этому зелью попадать прямо в подземные воды.

Образование метана.

Вторая проблема — это образование метана. У захороненного мусора нет доступа кислороду. Поэтому его разложение идет анаэробно, а один из продуктов его — биогаз, на 2/3 состоящий из легковоспламеняющегося метана. Образуясь в толще захороненных отходов, он может распространятся в земле горизонтально, проникать в подвалы зданий, накапливаться там и взрываться при зажигании. Таких примеров у нас нет, но в США было разрушено более 20 домов, расположенных на расстоянии до 300 м от свалок, причем взрывы привели к человеческим жертвам.

Просадка грунта

Наконец, по мере разложения отходы проседают. Неизбежность этого процесса была очевидна с самого начала, поэтому зданий на местах свалок не строили. Однако на игровых площадках просадка грунта тоже весьма нежелательна, поскольку образуются неглубокие понижения, в них скапливается вода, а весь участок превращается в болото.

3. Рециклизация — вторичная переработка отходов

Рециклизация, т.е. вторичная переработка отходов, — очевидный выход из положения. Разумеется, многие предлагали его и раньше. В небольших масштабах стекло, бумага и алюминиевые банки рециклизуются уже десятки лет. Что же мешает перерабатывать практически весь утиль? Дело в том, что на пути широкомасштабной рециклизации отходов, существует ряд препятствий. Однако, если определить эти трудности, их можно преодолеть, и в ряде случаев проблема уже решается.

Трудности на пути рециклизации.

Сортировка. Мы привыкли выбрасывать все отходы в один контейнер и ликвидировать их как единое целое. Чтобы рециклизировать эту массу мусора, ее следует сортировать либо дома, либо уже после сбора.

Отсутствие стандартов. Сортировка затруднена отсутствием стандартов. Так в состав сходных или даже одних и тех же продуктов могут быть различные типы пластмасс или бумаги.

Переработка. Должны существовать фирмы, заинтересованные в получении собранных материалов и переработки их в пользующиеся спросом товары. В противном случае все это опять же попадает на свалку.

Маркетинг. Необходим промышленный или потребительский рынок для покупки продукции, изготовленной из вторичного сырья. В противном случае перерабатывающая фирма обанкротится, а переработанный утиль вновь станет мусором.

Скрытые расходы. Поскольку ликвидация мусора оплачивается государством, люди часто не представляют себе ее реальную стоимость.

Пути решения проблем.

Однако препятствия не могут служить оправданием для бездействия. Наоборот, их следует использовать как стимул для творчества. Приведем некоторые основные пути поиска решений.

Партнерство правительства и бизнеса. В настоящее время растут и множатся фирмы, которые намерены обеспечивать весь цикл рециклизации отходов, а именно их сбор, переработку и производство товаров из полученных материалов. С ними местные власти заключают контракты, в основе которых лежит обязательство фирмы собирать и рециклизировать некоторый минимальный процент отходов, чтобы они не попадали на свалку. Местная администрация в свою очередь предоставляет таким фирмам определенные льготы типа «эксклюзивного» права на сбор отходов и продажу некоторых произведенных из них материалов на территории находящейся под ее юрисдикцией. Кроме того, местные власти могут выступить в роли оптового покупателя некой доли бумаги, компоста или пластмасс из вторичного сырья.

Сортировка. Отходы можно сортировать либо непосредственно на месте получения, либо после сбора на особых установках. В первом случае необходимы совместные усилия жителей, однако это способ недорогой, поскольку труд «добровольный». Технически все выглядит так: в определенном месте устанавливаются мусорные контейнеры «кодового» цвета, каждый из которых предназначен для определенного вида отходов — пластмассы, металлов, стекла, бумаги, растительного мусора и т.д. Обычный мусоровоз буксирует за собой трейлер с разноцветными баками, и рабочие загружают в них мусор в соответствии с цветом. Несортированные отходы поступают, как обычно, в мусоровоз.

Другой вариант — это сортировка отходов на специальных установках. Оборудование ее весьма дорогостоящее, расходы на эксплуатацию и технический уход также высоки, но выручка от продажи получаемой продукции почти полностью их возмещает. У нас такого нет.

Еще один способ сортировки отходов — вручную на конвейере.

В странах третьего мира многие бедняки зарабатывают на жизнь тем, что копаются в помойках и перепродают «мусор». Однако это свидетельствует лишь об их вопиющей нищете и не может быть рекомендовано, как шаг на пути к рециклизации.

Вторичная переработка и доходы. Существует множество способов вторичной переработки различных типов мусора, причем постоянно предлагаются новые. Наиболее широко применяемые технологии таковы:

макулатуру снова измельчают в бумажную массу (пульпу, из которой изготавливают различную бумажную продукцию: ее можно также перемалывать и продавать как целлюлозную изоляцию, измельчать и компостировать;

стекло дробят, плавят и делаю из него новую тару или дробят и используют вместо гравия или песка при производстве бетона и асфальта;

пластмассу переплавляют и изготавливают из нее «синтетическую древесину», устойчивую к биодеградации и обладающую громадным потенциалом, как материал для различных ограждений, настилов, столбов, перил и других сооружений под открытым небом.

Приведем пример рециклизации из пластмассовых отходов можно изготовить «синтетическую древесину», которую можно широко применять под открытым небом. В Чикаго есть настил из таких плит, не подверженных биодеградации. Надпись на настиле: «Этот настил сооружен районом Чикаго-Парк в рамках опытной программы рециклизации 1988 года. На его изготовление пошло около 84500 молочных бутылок, переработанных фирмой «Eagledrook Profiles», Чикаго штат Иллинойс. Монтаж произведен фирмой «Heritage Cabinet», Бедфорд-Иарк, штат Иллинойс. Хотелось бы и у нас видеть вот такую рекламу рециклизации отходов.

Кроме этих, предложены и внедряются сотни других промышленных методов переработки отходов для изготовления ценных продуктов.

Юридические аспекты рециклизации отходов.

Местной администрацией должны приниматься различные юридические акты, обязывающие проводить рециклизацию или по крайней мере стимулирующие ее. К ним можно отнести следующее.

Надо ввести законы об обязательной рециклизации.

Во многих штатах США уже приняты законы, согласно которым каждый округ под угрозой прекращения финансирования из фондов штата обязан к определенному сроку ввести рециклизацию некоторой части отходов на своей территории.

Надо ввести запрет на захоронение некоторых отходов и их составляющих. На первом месте в этом списке стоит так называемый садовый мусор; так как объем его велик, его легко отделять от прочих отходов, компостировать до гумоса и использовать в садовом и парковом хозяйстве.

Требовать о покупке продукции вторичной переработки. Например, для паркового хозяйства — компост, полученный в результате переработки садового мусора и т.д.

Компостирование

Один из способов переработки отходов, популярность которого быстро растет, — компостирование. Напомним, что он заключается в естественном биологическом разложении (перегнивание) органического вещества в присутствии воздуха. Конечный продукт — гумусородобное вещество, которое можно использовать как органическое удобрение. Этот же способ применяется и для обработки канализационного ила. Поскольку бытовые отряды обычно на 60-80% (и более, если включают садовый мусор) состоит из органики (бумага, пищевые отбросы), их также можно компостировать. Стекло, металл и пластмассу можно отделять, а затем при желании рециклизируют. Кроме того, можно смешивать канализационный ил с бытовыми отходами и компостировать их синергически. Бумага способствует обезвоживанию канализационного ила и лучшей аэрации смеси, а ил ускоряет процесс разложения. Компост в качестве удобрения находит широкое применение при рекультивации земель, а также в сельском, садовом и парковом хозяйстве.

Отходы как источник энергии

Содержание в отходах органического вещества позволяет использовать их как топливо, хотя и низкокалорийного. Сжигание отходов для получения энергии – нечто, между идеальной рециклизацией и простым захоронением. Загрязнение атмосферы в этом случае можно контролировать с помощью оборудования. При сжигании отходов во многом облегчают трудности, связанные с сортировкой, переработкой и продажей вторичной продукции.

Самые ценные материалы, содержащиеся в отходах, — железо и алюминий — можно при необходимости извлекать из золы. Прочие негорючие остатки требуют захоронения, но так как они составляют лишь 10-20% от исходного объема мусора, могильник будет функционировать в 5-10 раз дольше, чем без предварительного сжигания. Еще важнее то, что зола не подвержена ни разложению, ни усадке, и ее можно использовать в качестве наполнителя при строительстве дорог, насыпей и т.д. Иными словами, проблем с ней почти не возникает.

Превращение твердых бытовых отходов в электроэнергию. Электростанция мощностью 60МВт в Балтиморе (Мэриленд) сжигает в день 2000т несортированных отходов, обеспечивая электроэнергией около 60 000 домов. Загрязнители воздуха улавливаются электрофильтрами.

4. Комплексная программа ликвидации отходов

Важно понять, что делать ставку на один из методов ликвидации отходов необязательно. Можно использовать самые разнообразные сочетания рециклизации, компостирования и снижения объемов мусора. Более того, к рециклизации можно переходить постепенно, пробуя различные ее варианты и одновременно уменьшая количество захороненного мусора. Такая система одновременного использования различных методов носит название комплексной программы ликвидации отходов. Учет интересов всех сторон, имеющих отношение к данной проблеме, естественно, требует опытных менеджеров.

Решать глобальные проблемы, например, строительство мусороперерабатывающего завода, мы пока не можем, но все таки…

Мы провели опрос учащихся и родителей:

— важна ли проблема мусора?

98% — ответили «да» и только 2% «нет». Также в течение недели проводили анализ бытовых отходов (% содержания бумаги, пластика, пищевых отходов и др.) и пришли к выводу:

— что надо менять наши взгляды на проблему мусора;

— изменить образ жизни;

— проанализировали, что мы уже делаем, чтоб решить эту проблему;

— что мы можем еще сделать?

ИЗМЕНЕНИЕ ВЗГЛЯДОВ И ОБРАЗА ЖИЗНИ:

ЧТО МЫ МОЖЕМ СДЕЛАТЬ? ЧТО УЖЕ ДЕЛАЕМ?

· Не забывать о скрытой стоимости захоронения отходов и меньших затратах на рециклизацию в долгосрочной перспективе. Призвать депутатов поддержать все законодательные акты, направленные на рециклизацию, компостирование и другие варианты применения мусора.

· Покупать долговечные товары и свести к минимуму потребление продукции одноразового пользования.

· Покупать напитки в многоразовых бутылках и сдавать пустую тару, которую можно использовать вторично.

· Для покупок в магазине использовать холщевую сумку, тогда не понадобятся пластиковые пакеты, которые приходится выбрасывать.

· Не покупать впрок лекарства, бытовую химию и др. — по истечению срока хранения придется их выбросить.

· Не выбрасывать старые добротные вещи (одежду, игрушки, мебель, технику), которые нам не нужны. Найти им нового хозяина или из старых вещей изготовить новое, дать им вторую жизнь. Рекламируя свои достижения, проводить выставку «Старым вещам — новую жизнь».

· Залогом будущего урожая с грядок могут служить пищевые отходы — прекрасный материал для компоста.

· Включаться в экологические акции и организовывать самим уборку мусора с территории школы, близлежащей территории, очистку родников, речки, своего подъезда.

· Учится собирать и сортировать мусор, учить этому других.

· В местах отдыха и на улицах размещать мусорные урны.

· Объединить усилия, действовать согласованно.

· Не сорить.

· Проводить компанию по борьбе с отходами.

Подумать о возможности сделать карьеру в развивающейся индустрии рециклизации отходов.

5. Опыт использования технологий утилизации мусора

Экологическая и экономическая целесообразность и необходимость повторного и многократного использования природных ресурсов (путем вовлечения в хозяйственный оборот вторичного сырья) доказана многолетней практикой во многих странах мира. Отдельные страны на этом пути достигли впечатляющих успехов. Так, в сырьевом балансе США и Японии доля отходов достигает 26 %, у других экономически развитых стран этот показатель колеблется в пределах 16-20% (в СССР он составлял 15% с перспективой увеличения до 18% в 2000 г.). Еще более впечатляющие показатели достигнуты в использовании отдельных видов вторичного сырья. Возврат бумажных отходов (макулатуры) в повторное производство доведен до 60-67% (Дания, Швеция, Голландия), лома аккумуляторов — до 80% (Япония), изношенных шин — до 90% (во всех развитых странах мира) и т.д.

Только в 1975-1985 гг. в СССР было построено и введено в эксплуатацию более 750 производственно-заготовительных и перерабатывающих предприятий по изготовлению из вторичного сырья различной продукции производственного назначения и товаров народного потребления. Но с тех пор многое изменилось. СССР приказал долго жить. Сегодня «демократично» разрешено свободно покупать у кого угодно черные и цветные металлы, можно вывозить их за границу, ну а нерентабельные отходы под шумок скидывать в овраг, реку или лес…

Ежегодно в России образуется 3,4 млрд. т отходов, в том числе 2,6 млрд. т — промышленные отходы, 700 млн. т — жидкие отходы птицеводства и животноводства, 35-40 млн. т — твердые бытовые отходы (ТБО), 30 млн. т — осадки очистных сооружений. И эти цифры неуклонно возрастают. Создание свалок — не лучший выход. Поэтому, на мой взгляд, необходимо искать новые подходы рационального использования и ликвидации ТБО, промышленных и других отходов, используя опыт, уже накопленный другими странами.

В частности, меня заинтересовала альтернативная концепция управления отходами «Zero Weste» («ноль отходов», «ноль потерь»), получившая уже достаточное распространение за рубежом. Ее автор Робин Мюррей, известный в мире экономист, занимающийся развитием экологических производств в США и Великобритании предложил концепцию, которая предполагает ответственность производителей, экологичное проектирование, повторное использование и переработку — и все это в рамках единого подхода. «Zero Weste» включает в себя два мнения.

Первое мнение: издревле считается, что не следует выбрасывать ничего, что способно принести пользу.

Второе мнение: возникло недавно и носит экологический характер. Здесь отходам придается новый смысл, в связи с их ролью в природных циклах. «Хорошие отходы» — это отходы, пригодные для переработки. Проблема избавления от отходов заменяется проблемой выявления тех материалов, которые являются опасными и не годятся для использования в качестве вторичного сырья. И проблема состоит не в том, чтобы отделаться от использованных товаров, а, прежде всего в том, чтобы не допускать изготовление этих товаров. В стратегическом плане «ноль отходов» сохраняется за интенсивным использованием вторичного сырья и компостированием.

Три основные задачи «Zero Weste»:

1. «Нулевой сброс»

Первый принцип — необходимо исключить выбросы и сбросы токсичных веществ, так как они не подвергаются естественным процессам разложения, а вместо этого склонны накапливаться в окружающей среде до более высоких уровней. Становится цель добиться нулевых сбросов за счет поэтапного прекращения производств соответствующих веществ, в частности хлорорганических. Отходы, содержащие хлор,- источники диоксинов, которые образуются при сжигании, а также источники многих токсичных воздействий, создаваемых свалками.

2. «Нулевой выброс»

Второй принцип — снижение до нуля ущерба, причиняемого атмосфере.

Эту проблему можно решить за счет запрещения отправки на свалку биологических отходов, не прошедших компостирование и исключить таким образом из оборота углерод.

3. Сведение отходов к нулю

Третий принцип — исключение отходов как таковых. Никакие материалы не будут считаться бесполезными — вместо этого будет подыскиваться способ их использования. Например, из-за негорючести рисовой шелухи в Азии существовали проблемы с утилизацией отходов от переработки риса. Один из теоретиков «Zero Weste» предложил новый метод использования шелухи — прежде всего в качестве замены полистирола в упаковке электронного оборудования, а затем, после использования в этом качестве, — в виде огнеупорного строительного материала.

«Ноль отходов» представляет собой основу для реорганизации стратегии управления отходами. Речь идет не просто о сокращении количества отходов, от которых необходимо избавиться (с помощью свалок и МСЗ). Предлагается путь превращения с помощью экологического проектирования отходов в «позитивные» материалы, предназначенные для чистого производства.

На сегодня самыми распространенными способами утилизации являются:

1. Накопление (депонирование).

Это самый антиэкологичный вариант. Из «обычной» необорудованной свалки вытекают токсичные инфильтрационные воды, а в атмосферу попадает метан, который способствует усилению парникового эффекта (сегодня метан «берет на себя» 20 % эффекта потепления климата). Если используется современный полигон для хранения ТБО (это «ванна» с дном и бортами из глины и полиэтиленовой пленки, в которой уплотненные слои ТБО пересыпаются слоями почвы), то инфильтрационные воды окружающую среду не загрязняют — их собирают и очищают. Тем не менее, метан в атмосферу все-таки летит, а объем мусора нарастает так быстро, что через несколько лет любой полигон оказывается заполненным и нужно строить новый.

2. Сжигание.

При сжигании ТБО на мусоросжигающих заводах удается уменьшить их объем и получить некоторое количество энергии (1т мусора может дать 400 кВт/ч). Однако даже при самой совершенной технологии сжигания эти заводы загрязняют атмосферу. Кроме того, значительное количество образующейся золы приходится захоронить. Бесперспективность этого варианта обращения с ТБО стала причиной того, что интерес к сжиганию мусора резко снизился.

3. Сортировка и переработка.

Это самый экологичный вариант обращения с ТБО, при котором они не накапливаются, а используются как вторичное сырье, снижая расход первичных ресурсов. В США с 1990 по 2000 г. уровень вторичного использования ТБО возрос с 8 до 32 %. В Канаде 50%-ный уровень переработки ТБО объявлен национальной задачей. Большинство немецких земель и итальянская провинция Милан преодолели отметку в 50%. Швейцария достигла уровня 53%. Наряду с сортировкой мусора населением (сбор в отдельные контейнеры бумаги, стекла, пластиков, органических отходов) внедряются промышленные линии переработки ТБО с электронными системами распознавания.

4. Наконец, самый эффективный способ снизить количество ТБО — это отслеживать образование отходов «на всем протяжении трубы» и пересматривать технологии всего промышленного производства (автомобилей, бытовой техники, одежды, продуктов питания и др.) в целях уменьшения количества отходов.

В целом, если ТБО сортированы, то переработка каждой фракции проблемы не составляет и является достаточно выгодным делом. Из макулатуры делают новую бумагу. Уровень переработки макулатуры год от года повышается, в 1997 г. он составлял в Германии — 72%, в Южной Корее — 66%, в Швеции — 55%, в Японии-53%. При реутилизации алюминиевых банок затраты энергии снижаются в 5-10 раз. Неудивительно, что в Европе на переработку идет 80% алюминиевых банок. Очень выгодно переплавлять стекло. В Швейцарии повторно используется 9 стеклянных бутылок из 10, в Нидерландах, Австрии, Швеции, Норвегии, Германии — более 8 бутылок. Органические отходы можно компостировать и затем производить удобрения. Пластики прессуют и из них делают садовые скамейки, тазики и т.п.

Высокой степени в развитых странах достигла утилизация автомобильных покрышек.

Сегодня у нас в стране резиновую крошку из отработанных автомобильных покрышек выпускают уже около 30 предприятий, в том числе такие крупные, как Волжский регенератно-шиноремонтный завод (Волгоградская обл.), Чеховский регенератно-ремонтный завод (Московская обл.) и др. Резиновая крошка все шире используется в качестве сырья в резинотехнической промышленности, для производства спортивных, кровельных и напольных покрытий, асфальта, при производстве ряда строительных изделий. Спрос на резиновую крошку стремительно растет.

Среди многочисленных подходов к решению проблемы в последнее время в развитых странах все большее внимание уделяют производству так называемых разлагаемых пластиков разного вида, которые, отслужив положенный срок в качестве упаковки или изделий другого назначения, затем разрушаются, так что горы пластиковой тары, казалось бы, должны таять на глазах.

6. Виды разлагаемых пластиков и способы их утилизации

1. Биопластики на основе крахмала.

Производятся преимущественно на основе кукурузной муки. Разлагаются они в результате воздействия микроорганизмов, так что для более эффективной утилизации их следует помещать в обогащенную микробами среду, например в компост. Некоторые виды такого пластика разлагаются полностью, другие — лишь частично, причем оставшиеся продукты могут быть вредны для воды, воздуха, почвы, флоры и фауны. Кроме того, в производстве биопластика широко используются генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры, что подчас создает дополнительные проблемы. Некоторые пластики на основе крахмала легко разлагаются в воде, выделяя в атмосферу углекислый газ, увеличивающиеся год от года, выбросы которого сегодня представляют собой не менее сложную экологическую проблему, чем утилизация пластиковой тары в решении задач обращения с отходами. В целом биопластики выгодно отличаются от традиционных пластиков, особенно с учетом того, что некоторые их компоненты могут использоваться повторно, обеспечивая не только уменьшение отходов, но и экономию ресурсов. Однако их пока нельзя считать идеальной тарой — наряду с очевидными достоинствами она обладают и недостатками, которые не позволяют им отвести роль панацеи в борьбе с наступающими грудами использованной пластиковой упаковки.

2. Алифатические пластики.

Созданы на основе алифатического полиэфирного волокна. Подобно пластикам на основе крахмала, им для разложения требуются микроорганизмы, так что отходы предстоит закапывать в почву или компост. Только где его взять в таких количествах и удастся ли нам закопать все изготовленные из них изделия в нужных местах? Как следует из названия, они разрушаются на свету, оставаясь в целости в грунте, канализационных коллекторах и других затемненных средах, так что и они не решают всех проблем утилизации отходов из пластика.

3. ОХО — биоразлагаемые пластики, появившиеся на рынке совсем недавно и пока еще не имеющие общепринятого названия, выпускают компании из Великобритании и Индонезии, внося небольшие добавки к традиционной рецептуре пластиков, что, по уверению представителей компании, радикально меняет их свойство.

Достоинства данной технологии:

— крайне низкая себестоимость, материала — и энергоемкость (гораздо ниже, чем у пластиков на основе крахмала);

— возможность изготовления прозрачной упаковки;

— более высокая степень разложения;

— более высокая технологичность (в отличие от пластиков на основе крахмала, их можно использовать в производстве с высокими скоростями, к примеру, для упаковки хлеба).

Заключение

В данной контрольной работе, я рассмотрел проблeмы загрязнeния городов отходами своeй жизнeдeятeльности и ee рeшeниe оказались чрeзвычайно сложной научно-тeхничeской и социально-экономичeской задачeй. Особая спeцифика здeсь проявляeтся в возможном сосрeдоточeнии в этих отходах практичeски всeго многообразия вeщeств и матeриалов, встрeчающихся в природe и искусствeнно созданных чeловeком, а такжe в нeпрeрывном ростe их количeства.

В настоящee врeмя, большая часть твeрдых бытовых отходов большинства крупных городов вывозится на полигоны (свалки), расположeнныe за дeсятки киломeтров, причeм, площади для этих цeлeй практичeски исчeрпаны, что дополнитeльно приводит к образованию многих сотeн стихийных свалок. При этом слeдуeт учeсть, что свалки являются сeрьeзным источником загрязнeния почвы, грунтовых вод и атмосфeры токсичными химикатами, высоко токсичными тяжeлыми мeталлами, свалочными газами, а при возгорании мусора — диоксинами, фуранами и бифeнилами, причeм, прeдeльно допустимыe концeнтрации опасных вeщeств прeвышаются в 1000 и болee раз. Примeнeниe компакторов для ужимания мусора позволяeт болee плотно eго укладывать, что продлeваeт жизнь мусоросвалок, однако, в то жe врeмя повышаeт удeльную нагрузку на почву и, соотвeтствeнно, приводит к eщe большeму загрязнeнию окружающeй срeды.

В России тоже начались работы по освоению новых подходов к работе с отходами. В 1998 году был принят Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», который определяет правовые основы обращения с отходами производства и потребления в целях предотвращения вредного воздействия отходов производства и потребления на здоровье человека и окружающую природную среду, а также вовлечения отходов в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья.

В крупных российских городах начинают строиться мусоросжигательные заводы, обустраиваются полигоны для утилизации мусора и т.д. Например, в 2004 году на размещение московского мусора на свалках Подмосковья было истрачено 140 млн. рублей, работают 2 мусоросжигательных завода. Однако городом взят курс на переработку отходов и дальнейшее их использование в качестве вторичного сырья, предусматривающего организацию раздельного сбора и сортировки ценных компонентов отходов.

Можно прeдположить, однако, что в ближайшeй пeрспeктивe роль мусорных свалок замeтно нe умeньшится. В этой связи такой тeхнологичeский подход к обeзврeживанию отходов как санитарная зeмляная засыпка, обeспeчивающая получeниe биогаза, будeт достаточно актуальной. С этой цeлью, бытовой мусор засыпают по опрeдeлeнной тeхнологии слоeм грунта толщиной 0,6 — 0,8 м в уплотнeнном видe. Биогазовыe полигоны снабжeны вeнтиляционными трубами, газодувками и eмкостями для сбора биогаза. Однако использованиe биогаза возможно, как минимум, только чeрeз 5-10 лeт послe создания свалки, выход eго нe постоянeн, а рeнтабeльность проявляeтся только при объeмах мусора болee 1 млн. тонн. В процeссe послeдующeго сжигания биогаза происходит разрушeниe большeй части содeржащихся в свалочных газах токсичных компонeнтов за исключeниeм тяжeлых мeталлов, которыe сбрасываются затeм в окружающую срeду. Слeдуeт такжe отмeтить, что грунтовыe и повeрхностныe воды, проникающиe чeрeз зeмляную засыпку, захватывают растворeнныe и суспeнзированныe твeрдыe вeщeства и продукты биологичeского разложeния, чeм дополнитeльно загрязняют окружающую срeду. Кромe того, закапываниe мусора отвeтствeнно приблизитeльно за 36% всeх выбросов мeтана (парникового газа) в атмосфeру США .

В настоящee врeмя значитeльно возросло движeниe за запрeт организации свалок вблизи насeлeнных пунктов, что сдeлало нeобходимым поиск других путeй пeрeработки и уничтожeния твeрдых отходов.

Список использованной литературы:

1. Ващекин Н.П. Концепции современного естествознания. М.: МГУК, 2000 г.

2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. — Новосибирск, ЮКЭА,2002г.

3. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. — М., Юнити, 2003

4. Кузнецов В.И., Идлнс Г.М„ Гутина В.Н. Естествознание. — М… АГАР. 1996.

5. Об отходах производства и потребления. Закон Российской Федерации №89, 1998.

6. Миркин Б.М. и Наумова Л.Г. Беседы об устойчивости экосистем. Экология и жизнь, № 3(44)’2005г.

7. Мюррей Робин. Ноль отходов («Zero Waste»). Экология и жизнь,№ 6(44)’2004г.

8. Романов С.В. Российские автопогосты. Экология и жизнь, №5(34)’2003г.

10. Терехов М.Н. Разлагаемые пластики: реклама или панацея? Экология и жизнь, № 6(41)’2004г.

11. Тиханова Н.Т. Опасные мегатонны. Экология и жизнь, № 6(41)’2004г.

12. Стоит по-прежнему «тянуть резину»… … если мы уже можем ее перерабатывать? Экология и жизнь 2(37)’2004г.

13. Хабарова Е.И. Альянс экологии и менеджмента. Экология и жизнь, №4’2000г.

Государственное бюджетное общеобразовательное
учреждение средняя общеобразовательная школа № 162
Калининского района Санкт-Петербурга

Реферат

«Проблемы утилизации мусора»

Реферат

Выполнил:

Макаев Андрей Викторович, ученик 9 «А» класса

Руководитель:

Краснянская Раиса Фёдоровна, учитель химии

Санкт-Петербург
2013

1. Современные проблемы утилизации полимеров.        4 стр.

2. Диоксины и окружающая среда.        13 стр.

  1. Проблема загрязнения водных ресурсов.        14 стр.
  1. Методы очистки сточных вод.                 15 стр.
  2. Обезвоживание и утилизация

осадков сточных вод.                         16 стр.

  1. Проблема утилизации

космического мусора.        17 стр.

  1. Воздействие запусков космических ракет

на околоземную среду.        18 стр.

  1. Антропогенные воздействия

на озонный слой.        19 стр.

Заключение.        20 стр.

Список литературы        22 стр.

Вступление.

Каждый из нас выбрасывает огромное количество мусора. Так, среднестатистический москвич выбрасывает за год более 360 кг твёрдых бытовых отходов. И это только отходы, так сказать, индивидуального потребителя. Сюда не входят ни строительные, ни промышленные отходы. Причём мы выбрасываем мусор как организованно (в помойные вёдра, урны и т.д.), так и неорганизованно (куда попало). Если весь мусор, выброшенный за год жителями Москвы, распределить ровным слоем по городу, толщина этого слоя была бы около 10 см. Чтобы не утонуть в грудах мусора и не отравиться продуктами его разложения, его надо как-то утилизировать, или, проще говоря, куда-то девать.

Утилизация мусора -одна из важнейших проблем современной цивилизации. Особенно тяжело утилизировать неорганизованно выброшенный мусор, так как помимо проблем, характерных для утилизации мусора вообще, возникает проблема сбора неорганизованно выброшенного мусора.

Итак, полезные сырьевые запасы Земли при современных средствах и их использования всё больше истощаются. Но одновременно накапливаются огромные количества отходов, жидкие и газообразные отходы промышленных предприятий и городские отбросы. Ввиду затруднений с сырьём, с одной стороны, и постоянно возрастающего загрязнения окружающей среды все возможными отходами, с другой стороны, можно с большей долей вероятности предсказать, что для материального производства в будущем станет характерным всё более совершенное и эффективное использование этих отходов. Включив их в хозяйственный цикл, мы откроем источники сырья, которые не иссякнут до тех пор, пока существует индустрия.

Металлы в виде вторичного сырья используют относительно широко: почти половина мирового производства стали базируется на скрапе, который показывает также 20-60% потребностей в важнейших неметаллах.

Значительный сырьевой потенциал в ГДР представляет 20 млн. т. золы и шлаков, которые остаются после сжигания угля. Зола и шлаки используются меньше чем на 20%, в то время как на их ликвидацию расходуется по крайней мере 100 млн. марок в год. Часть золы можно было бы употреблять в каччестве наполнителя для цементов, не говоря уже о других полезных применениях. Так, 1,3 т. золы бурого угля, уловленной из дымовых газов, заменяет 1 т. цемента. При поиске новых областей практического применения золы бурого угля следует учитывать, что зола содержит 5-30% окиси железа. Можно представить себе один из возможных вариантов её переработки. В золу, нагретую примерно до 1000 градусов С., вдувается хлористый водород, и образующийся хлорид железа удаляется вместе с током газа. Так можно получить готовый к переработке железный концетрат. Кроме того, зола бурого угля содержит около 30% извести и заметные количества коксованного остаточного угля. Вспомним, что железная руда, известь и кокс – это главное сырьё для металлургии. Следовательно, большое практическое значение будет иметь метод изготовления железа и силикатных строительных материалов из этого вторичного сырья.

Такие пластмасты, как полистерол и поливинилхлорид, можно с успехом вновь возвратить в промешленность. Их легко использовать вторично, например, в качестве покрытий для полов, труб для прокладки кабелей и т.д. Гораздо сложнее перерабатывать реактопласты (дуропласты), например полиуретан и различные искиственные волокна. Над решением этих проблем интенсивно работают во многих промышленно развитых странах.

Одной из важнейших задач химиков и билогов следует считать разработку новых методов утилизации накапливающихся в больших количествах отходов животноводства, развиваемого на промешленных основе. Подсчитано, что только в ГДР в 1990 г. было собрано около 60 млн. т. жидкого навоза, содержащего 8% сухих веществ.

Конечно, сбор переработка старых материалов и отходов требует значительных капиталовлажений. Однако использование вторичного сырья в конечном счёте обходится всё же дешевле, чем переработка первичного сырья. Поэтому, если мы намереваемся дать новую жизнь старым вещам, это не означает, что наше хозяйство слишком бедно. А лишь отвечает требованиям разумного ведения хозяйства.

Природа представляет собой как бы гигантский химический реактор, в котором все        поступающие загрязнители подвергаются        химическим

превращениям. Одни превращаются в безобидные, инертные, зато другие дают начало резко        токсичным соединениям, напоминающим        химические

отравляющие вещества.

Сегодня охрана окружающей среды – это не вопрос жизни человека, это вопрос жизни всей природы. И проблема стоит очень серьёзно…

В числе многих гениальных идей Владимир Иванович Вернадский выдвинул идею автотрофности человеческого общества. Оказывается, если хорошенько подумать, человек может ничего не выбрасывать из того, что используется, создавать долго живущие вещи…

Например, раньше выключатели делали из фарфора, а теперь из пластмассы. Фарфоровые жили десятки лет, пласмассовые – от силы десять, а потом они вместе с металлом, со всей «начинкой» поступают на свалку. Вроде бы мелочь? Однако в результате таких мелочей идёт гигантский рост потребления. За последние тридцать лет металлов было использовано больше, чем за все времена.

  1. Современные проблемы
    утилизации полимеров.

Отходы бывают разные. Одни мы целеноправленно собираем в специальные баки или вёдра – это мусор; другие попадают в окружающую среду случайно –

это загрязнение.

Многое из того , что относиться к последней категории, является, по сути дела, просто «вещами не на своём месте». Например, пустые бутылки, которые валяются на дне реки или вдоль дорог, нельзя считать отходами. Неповреждённые бутылки можно использовать вторично. Под термином вторичное производство мы понимаем всепроводимые с бутылками операции – сбор, стерелизация, наполнение, продажа, потребление. Вторичное использование бутылок часто значительно дешевле, чем производство новых с самого начала. Иногда те или иные предметы могут использоваться вторично не как товары, а как сырьё для переработки (вторичное сырьё).

Пока человечество придумало три принципиально разных пути утилизации (переработки) мусора: организация свалок, вторичное использование отходов и сжигание их. Однако ни один из них нельзя назвать абсолютно приемлемым.

R-типичное использование отходов – наиболее оесурсосберегаюший путь, но он не всегда рентабелен как в экономическом, так и в экологическом плане. Здесь существует ряд проблем.

Первая проблема заключается в том, что прежде чем мусор использовать, его необходимо рассортировать. Бумага, железяки, битое стекло – всё должно находиться отдельно. Очевидно, что рассортировать мусор, уже поступивший на свалку, практически невозможно – автоматов таких нет. А люди работают очень медленно, да и вредно это для их здоровья. Поэтому сортировать мусор надо в тот момент, когда его выбрасывают. Значит, каждый человек должен завести отдельные вёдра для пищевых отходов, бумаги, пластмассы и т.д. Такой подход приживается в деревнях, но в городах подобные идеи внедрить трудно. Хотя в некоторых зарубежных странах на улицах уже появились отдельные контейнеры для различных типов мусора, но этой акции предшествовала мощная рекламная компания. В нашей стране эксперимент по раздельному сбору мусора начат в г Пущено, однако говорить о каких-либо результатах этого эксперимента пока рано.

Вторая проблема – доставка мусора к месту переработки. Если мусора и потребителей продуктов его переработки много, то и заводов, способных перерабатывать отходы такого типа, можно построить много. Тогда, например, битое стекло, собранное с окрестных свалок, будут перерабатывать на многочисленных заводах. А как быть с электрическими лампочками? В каждой лампочке содержаться несколько миллиграммов молибдена и вольфрама – редких и ценных металлов. Вторичная переработка этих металлов требует высоких температур (температура плавления молибдена -2620С, вольфрама – 3387 С). Для поддержания высоких температур необходим реактор большего объёмд (иначе всё тепло, выработанное в реакторе небольшого объёма, будет уходить через его стенки, имеющие относительно большую площадь). Поэтому в каждом городе завод, производящий электро-лампочки, а соответственно, и перерабатывающий молибден и вольфрам, не построишь, -произойдёт затоваривание. В России всего несколько таких заводов. Таким образом, чтобы утилизировать молибден и вольфрам. Надо объехать все помойки, собрать на каждой несколько выброшенных лампочек и везти их за тридевять земель. На всё это нужен бензин – тоже недешёвое и не возобновляемое сырьё, выделяющее при сгорании токсичные вещества. Вот и получается, что вторичная переработка лампочек при всей её кажущейся привлекательности, занятие накладное. По этой же причине не стоит организовывать централизованный сбор мусора для вторичного использования в деревнях и сёлах.

Третья проблема заключается в том, что мусор – сырьё принципиально не стандартизируемое, т.е. каждая новая партия мусора, поступившая на переработку, будет заметно отличаться от предыдущей по целому ряду параметров. Поэтому мусор невозможно использовать как сырьё для производства высококачественной продукции. В те времена, когда у нас за каждые 20 кг. макулатуры можно было получить томик А. Дюма, казалось, что этот томик напечатали на бумаге, полученной после переработки макулатуры. На самом деле макулатура шла на производство бумаги низкого качества. Из неё делали, в основном, обёрточную и писчую бумагу.

Наибольшие успехи достигнуты при вторичной переработке крупно- тоннажных изделий из каучуков, например шин, в том числе автомобильных.

Их приготавливают из вулканизированных каучуков, наполненных сажей, сопепжание которой в шинах, имеющих из-за этого чёоный цвет, достигает 40% по весу. По истечении срока эксплуатации такие шины не выбрасывают, а дробят, получая крошку. Эти частицы добавляют в материалы для покрытия дорог, что значительно улучшает их механические характеристики и долговечность. Специальные машины позволяют получать тонкие дисперсии, частицы которых имеют размер около 0,01 миллиметра. Эту крошку добавляют в каучуки при производстве новых шин, значительно экономя сырьё. При этом качество полученных таким образом шин практически не уступает исходным. Такой подход позволяет одновременно заметно снизить вред для окружающей среды из-за её замусоривания бесполезными изделиями и в то же время значительно экономить расход каучуков, получаемых либо полимеризацией продуктов переработки нефти, либо из латексного сока деревьев гевеи.

Таким образом, столь привлекательная, На первый взгляд, идея вторичного использования бытового мусора до сих пор почти не находит воплощения. Исключение составляют пищевые и растительные отходы на садовых участках и в деревенских домах, которые компостируют (сваливают на 2-3 года в кучу и дают перегнить), получая полезное удобрение. Поэтому мусор приходится либо вывозить на свалки, либо сжигать.

Вывоз мусора на свалку – самый дешёвы, но при этом самый недальновидный способ его утилизации. Недальновидный он в первую очередь потому, что мусор остаётся мусором. Свалки (особенно вокруг крупных городов) занимают огромные площади. Ядовитые вещества, оказывающиеся на свалках (в отработанных батарейках, аккумуляторах, термометрах и т.д., а также в гниющих пищевых продуктах и разлагающихся пластмассах), проникают в подземные воды, которые часто используют в качестве источников питьевой воды, развеиваются ветрами по окрестностям и тем самым наносят ущерб окружающей среде. Кроме того, в результате процессов гниения без доступа воздуха образуются различные газы (метан, этилен, сероводород, фосфин), которые также не освежают атмосферу вокруг свалки. Некоторые продукты гниения (в первую очередь дифосфин ) способны самовоспламеняться, поэтому на свалках регулярно возникают пожары, при которых в атмосферу выбрасывается сажа, фенол, бенз-а-пирен и прочие ядовитые вещества.

Итак, мусор сваливают на поверхность земли или подвергают захоронению, т.е. закапывают в землю. Что хуже – неизвестно, поскольку. С одной стороны захороненный мусор не даёт пыли, разлетающийся вокруг свалки, и не так портит ландшафт, а с другой – он находится ближе к грунтовым водам. К тому же захоронение мусора – процесс достаточно дорогой. Оно эффективно в том случае, если надо обезвредить небольшое количество мусора, т.е. на садовых участках, в небольших деревнях или в походах. Как правило, захороненный мусор (если его объемы невелики) разлагаются гораздо быстрее, чем валяющийся на поверхности, и не портит пейзаж.

Тем не менее, свалки мусора могут оказаться полезными. Так, строительным мусором (особенно остающимся после разрушения старых домов) засыпают ямы, овраги и т.д. Поскольку основная часть строительного мусора (кирпич, бетон, куски штукатурки) по составу аналогична природным камням, большого ущерба природе такое использование не наносит (при условии, что к строительному мусору не примешан бытовой). На Западе существуют и уже осуществляются проекты рекультивируемых свалок. Во-первых, такие свалки дренируют, чтобы не допустить проникновение вод со свалки в подземные водоносные гооизонты. Во-втооых. их вентилиоуют. чтобы не допустить образования горючих и ядовитых газов. Мусор на свалку насыпают так, чтобы её поверхность была ровной. На такую свалку свозят мусор в течение нескольких лет, после чего её на десяток лет оставляют “созревать”, т.е. ждут, пока все быстроразложимые продукты ражложаться и свалка осядет. После этого на поверхность насыпают почву, на ней сажают траву и деревья, устраивают парк. Всё бы хорошо, только это весьма дорогостоящий и долговременный процесс.

Чтобы высвободить огромные площади, занимаемые свалками, возникла идея сжигания мусора: он должен превратитьсяв газообразнозые продукты (углекислый газ, водяной пар, азот), которые развеялись бы в воздухе и включились бы в естественный круговорот. Однако действительность отличается от идеи.

Во-первых, далеко не весь мусор горит. В частности, железо, содержащееся, например, в сломанных бытовых приборах. Многие горючие отходы ( дерво, бумага) при сгорании дают золу, масса которой может составлять несколько процентов от массы исходного мусора. Поэтому все шлаки, которые остаются после сгорания, всё равно приходиься вывозить на свалки.

Во-вторых, мусор содержит много влаги и трудносгораемых материалов,поэтому горит плохо. Неполное сгорание мусора приводит к выбросу огромного количества сажи и вредных органических соединений, таких как фенол него производные, бенз-а-пирен и диоксины. Чтобы подобные вещества не выделялись, температура сгорания мусора должна быть выше 1200 градусов Цельсия, но при простом сгорании температура редко превышает 800 С. Приходиться либо не давать энергии сгорания мусора рассеиваться, либо специально подогревать гарящий мусор. Первое требует разных технологических ухищрений, второе – расхода большого количества энергии, которую получают при сжигании различных различных видов топлива, а это в свою очередь приводит к дополнительному загрязнению окружающей среды. Есть проекты по сжиганию мусора в расплавах солей, расплавленном железе и т.д. Были, даже идеи добавлять мусор в доменные печи, что вряд ли улучшило бы качество получаемого чугуна. В любом случае сжигание мусора – процесс, требующий специальных мер безопасности.

Иногда имеет смысл прибегать к сжиганию мусора на садовом участке или деревенском огороде. При этомвесь сжигаемый мусор должен быть горючим, болееили менее сухим и не должен содержать пищевых отходов и хлоросодержащих пластмасс.

Приведём характаристики оснавньгх типов батового и наиболее распространенного строительного мусора.

Пищевые отходы.

Ущерб природе: практически не наносят. Используются дляпитания различными организмами.

Вред человеку: гниющие пищевые отходы – рассадник микробов. При гниении выделяют дурно пахнущие и ядовитые в больших концентрациях вещества.

Пути разложения: используется в пищу разными микрорганизмами.

Конечный продукт разложения: тела организмов, углекислый газ и вода.

Время разложения: 1-2 недели.

Способ вторичного использования fa любых масштабах): компостиоование.

Наименее опасный способ обезврелсивания ( в малых масштабах): компостирование.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: перегной.

Категорически запрещено бросать в огонь, т.к. могут образоваться диоксины.

Макулатура.

Материал: бумага, иногда пропитанная воском и покрытая красками.

Ущерб природе: собственно бумага ущерба не наносит. Целлюлоза, входящая в состав бумаги, – естественный природный материал. Однако краска, которой покрыта бумага, может выделять ядовитые вещества.

Вред человеку’: краска может выделять при разложении ядовитые вещества.

Пути разложения: используется в пищу некоторыми микроорганизмами.

Конечный продукт разложения: перегной, тела различных организмов, углекислый газ и вода.

Время разложения: 2-3 года.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): переработка на обёрточную бумагу.

Способ вторичного использования (в малых масштабах): компостирование.

Наименее опасный способ обезвреживания (в малых масштабах): сжигание.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ, вода, зола.

Категорически запрещено сжигать бумагу в присутствии пищевых продуктов, так как могут образоваться диоксины.

Изделия из тканей.

Ткани бывают синтетические (при нагревании плавятся) и натуральные (при нагревании обугливаются). Всё, написанное ниже, относится к натуральным тканям.

Ущерб природе: не наносят. Целлюлоза, входящая в состав бумаги – естественный природный материал.

Пути разложения’, используется в пищу некоторыми микроорганизмами.

Конечный продукт разложения: перегной, тела организмов, углекислый газ и вода.

Время разложения: 2-3 года

Способ вторичного использования (в больших масштабах): переработка на обёрточную бумагу.

Способ вторичного использования (в малых масштабах): компостирование.

Наименее опасный способ обезвреживания (в малых масштабах): сжигание в условиях, обеспечивающих полноту сгорания.

Продукты образующиеся при обезвреживании: углекислый газ, вода, зола.

Деревянные изделия.

Материал: дерево.

Ущерб природе: не наносит. Естественный природный материал, могут вызвать травмы.

Пути разложения: используют в пищу некоторыми организмами.

Конечный продукт разложения: перегной, углекислый газ и вода, тела микроорганизмов.

Время разложения: насколько десятков лет.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): переработка на бумагу или древесностружечные плиты.

Наименее опасный способ обезвреживания (в любых масштабах): сжигание.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ и вода.

Консервные банки.

Материал: оцинкованное или покрытое оловом железо.

Ущерб природе: соединение цинка, олова и железа ядовиты для многих организмов. Острые края банок травмируют животных.

Вред человеку: ранят при хождении босиком. В банках накапливается вода, в которой развиваются личинки кровососущих насекомых. Соединение цинка и олова, входящих в состав банок, ядовиты для человека.

Пути разложения: под действием кислорода железо окисляется до ржавчины, которая при некоторых условиях разлагается.

Конечный продукт разложения’, мелкие кусочки ржавчины или растворимые железа.

Время разложения: на земле – несколько десятков лет. В пресной воде – около 10 лет, в солёной воде – 1-2 года.

Способ вторичного использования (в бюльших масштабах): переплавка вместе с металлоломом.

Наименее опасный способ обезврелсивания (в любых масштабах): захоронение после предварительного обжога.

Продукты, образующиеся при обезврелсивании: оксиды или растворимые соли железа, цинка и олова.

Металлолом.

Материал: железо или чугун.

Ущерб природе: соединение железа ядовиты для многих организмов. Куски металлов травмируют животных.

Вред человеку: вызывает различные травмы.

Пути разложения: под действием растворённого в воде или находящегося в воздухе кислорода медленно окисляется до оксида железа (ржавчины), который в некоторых условиях (кислые воды) растворяется.

Конечный продукт разложения: порошок ржавчины или растворимые соли железа.

Скорость разложения: на земле – 1 мм в глубину за 10-20 лет, в пресной воде – 1 мм в глубину за 3 – 5 лет, в солёной воде – 1 мм в глубину за 1 – 2 года.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): переплавка.

Наименее опасный способ обезврелсивания (в любых масштабах): вывоз на свалку или захоронение.

Продукты, образующиеся при обезврелсивании: оксиды или растворимые соли железа.

Фольга.

Материал: алюминий.

Ущерб природе: практически не наносят.

Пути разложения: под действием кислорода медленно окисляется до оксида алюминия, который в некоторых условиях (кислые воды) растворяется.

Конечный продукт разложения: оксид или соли алюминия.

Время разложения: на земле – несколько десятков лет, в пресной воде – несколько лет, в солёной воде – 1 -2 года.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): переплавка.

Наименее опасный способ обезвреживания (в больших масштабах): вывоз на свалку.

Наименее опасный способ обезвреживания (в небольших масштабах): захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксид алюминия.

Банки из-под пива и других
напитков.

Материач: алюминий и его сплавы.

Ущерб природе: острые края банок вызывают травмы у животных.

Вред человеку: в банках скапливается вода, в которой размножаются личинки кровососущих насекомых.

Пути разложения: под действием кислорода алюминий медленно окисляется да алюминия, который в некоторых условиях растворяется.

Конечный продукт разложения: оксид и соли алюминия.

Время разложения: на земле – сотни лет, в пресной воде – несколько десятков лет, в солёной воде – несколько лет.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): переплавка.

Наименее опасный способ обезвреживания (в небольших масштабах): захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксид алюминия.

Стеклотара.

Материач: стекло.

Ущерб природе: битая стеклотара может вызывать ранения животных, а целая – превращаться в битую. Может фокусировать солнечные лучи и вызывать пожары.

Вред человеку: битая стеклотара может наносить ранения, а целая – превращаться в битую. В банках скапливается вода, в которой размножаются личинки кровососущих насекомых.

Пути разложения: медленно растрескивается и рассыпается от перепадов температур; очень медленно растворяется в воде.

Конечный продукт разложения’, мелкая стеклянная крошка, по виду неотличимая от песка.

Время разложения: на земле – несколько сотен лет, в спокойной воде – около 100 лет, в полосе прибоя – 1-2 года.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): использование по прямому назначению или переплавка.

ю

Наименее опасный способ обезвреживания (в любых масштабах): вывоз на свалку или захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: стеклянная крошка (процесс идёт очень медленно).

Кирпич.

Материал: Обожженный алюмосиликат.

Ущерб природе: практически не наносит. Аналог естественных камней.

Вред человеку: может наносить травмы.

Пути разложения: медленно растрескивается и рассыпается от перепадов температур.

Конечный продукт разложения’, мелкая кирпичная крошка.

Время разложения: на земле – несколько тысяч лет, в спокойной воде – несколько сотен лет, в полосе прибоя – насколько лет.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): переработка в крошку и использование при изготовлении строй материалов и дорожных покрытий.

Наименее опасный способ обезвреживания (в любых масштабах): захоронение.

Изделия из хлоросодержащих
Пластмасс.

Ущерб природе: препятствуют газообмену в почвах и водоёмах. Выделяют токсичные для многих организмов вещества. Могут быть проглочены животными, что приводит к гибели последних.

Вред человеку: выделяют при разложении ядовитые вещества.

Пути разложения: очень медленно окисляются кислородом. Очень медленно разрушаются под действием солнечных лучей.

Конечный продукт разложения: углекислый газ, вода и хлороводород.

Время разложения: на земле и в пресной воде – несколько сотен лет, в солёной – несколько десятков лет.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): не существует (из-за технологических трудностей).

Наименее опасный способ обезвреж ивания (в любых масштабах): вывоз на свалку.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ, вода, хлороводород, ядовитые хлорорганические соединения.

Категорически запрещено сжигать указанные материалы, так как при этом образуются огромные количества диоксинов.

Изделия из пластмасс
неизвестного состава.

Ущерб природе: препятствуют газообмену в почвах и водоёмах. Могут быть проглочены животными, что приводит к гибели последних. Могут выделять токсичные для многих организмов вещества.

Вред человеку: могут выделять при разложении ядовитые вещества.

Пути разложения: медленно окисляются кислородом воздуха. Очень медленно разрушается под действием солнечных лучей.

Время разложения: зависит от пластмассы. Обычно – около 100 лет. может быть больше.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): зависит от пластмассы (как правило – переплавка). Для многих пластмасс способов вторичного использования не существует (из-за трудностей определения конкретной пластмассы).

Наименее опасный способ обезвреживания (в любых масштабах):

захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: зависят от пластмассы. Обычно углекислый газ, вода, азот, аммиак, хлороводород, серная кислота, ядовитые хлорорганические соединения.

Категорически запрещено сжигать указанные материалы, так как может образоваться огромное количество диоксинов.

Упаковка для пищевых
продуктов.

Материал: бумага и различные виды пластмасс, в том числе хлорсодержащие. Иногда – алюминиевая фольга.

Ущерб природе: Могут быть проглочены животными, что приводит к гибели последних.

Пути разложения: очень медленно окисляются кислородом. Очень медленно разрушаются под действием солнечных лучей. Иногда используется в пищу некоторыми микроорганизмами.

Время разложения: зависит от изделия. Обычно – десятки лет, может быть больше.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): как правило не существует (из-за трудностей разделения на компоненты).

Наименее опасный способ обезвреживания (в любых масштабах): захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: зависят от пластмассы. Обычно углекислый газ, вода, хлороводород, ядовитые хлорорганические соединения.

Категорически запрещено сжигать указанные материалы, так как может образоваться огромное количество диоксинов.

Батарейки.

Очень ядовитый мусор!

Материал: цинк, уголь, оксид марганца (4).

Ущерб природе: соединения цинка и марганца, входящие в состав батареек, ядовиты для многих организмов.

Вред человеку: соединения цинка и марганца, входящие в состав батареек, ядовиты для человека.

Пути разложения: цинк медленно окисляется под действием растворённого в воде кислорода. Оксид марганца (4) медленно восстанавливается под действием растворённых в воде органических соединений и растворяется. Уголь практически не разлагается.

Конечный продукт разложения: соли цинка и марганца.

Время разложения: на земле – около 10 лет, в спокойной воде – несколько лет, в солёной воде – около 1 года.

Способ вторичного использования (в малых масштабах): цинк можно использовать в школьной лаборатории для получения водорода, оксид марганца (4) – для получения хлора или перманганата калия.

Способ вторичного использования (в больших масштабах): не существует (из-за трудностей централизованного сбора).

Наименее опасный способ обезвреживания (в любых масштабах): вывоз на свалку.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: соли цинка и марганца.

В последние годы возникли и начали практически реализоваться новые идеи синтеза “экологически чистых” полимеров и изделий из них. Речь идёт о полимерах и материалах из них, способных более или менее быстро разлагаться в природных условиях. Заметим при этом, что биологические полимеры, то есть полимеры, синтезируемые растениями и живыми организмами, к числу которых относятся в первую очередь белки и полисахориды,в той или иной степени подвержены разрушению, катализатором которого являются ферменты. Здесь соблюдается принцип: что создаёт природа, то она способна разрушить. Если бы этот принцип не срабатывал, то те же полимеры, в огромных количествах производимые микроорганизмами, растениями и животными, после их гибели оставались бы на земле. Такое трудно даже себе представить, ибо это была бы фантастическая мировая свалка трупов всех существовавших на земле организмов. К счастью, этого не происходит, и высокоэффективные биологические катализаторы – ферменты – делают своё дело и успешно справляются с этой задачей.

  1. Диоксины и Окружающая среда.

Угроза широкомасштабного загрязнения биосферы диоксинами вызывает в последнее время серьёзное опасение научной общественности, политических и правительственных кругов, средств массовой информации.

Диоксины – обобщённое название большой группы гомологов и изомеров полихлор-, полибром- и смешанных полибромхлорпроизводных дибензо-п- диоксина (1) и дибензолфурана (2).

Впервые негативное влияние диоксинов на здоровье человека прояаилось в 1930-1940-х годах, когда развитие производства полихлоренов и феноксигербицидов привело к появлению у работников этих производств проффессионального заболевания «хлоракне» (рецидивируещегося восполения сальных желёз). Однако источники этого заболевания были установлены лишь к концу 1950-х годов. Ими оказались 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин и 2,3,7,8-тетрахлордибензофуран, образующегося в качестве технологических примесей при получении хлорорганических продуктов.

Пристальное внимание исследователей и общественности к проблеме диоксинового загрязнения было вызвано последствиями войны США во Вьетнаме. В течении 1962-1970-х годов над территорией Южного Вьетнама было распылено в качестве дефолианта около 57 тысяч тонн гербицида «эйджент оранж», который в качестве микропримеси содержал 2,3,7,8- тетоахлордибензо-п-диоксин. При этом суммарное содержание диоксина оценивалось около 170 кг.

Появились многочисленные сообщения о массовых поражениях населения этого района и участников войны, негативное воздействие гербицида на детородные функции женщин, а также его тератогенное действие (рождение детей с серьёзными аномалиями) и отдалённые последствия поражения не могли не вызвать тревоги у общественности, поскольку компоненты гербицида «эйджент оранж», содержащие примеси диоксидов, широко использовались в сельском хозяйстве во многих развитых странах.

Основная опасность диоксинов заключается в их способности накапливаться (кумулироваться) в жировых тканях животных и человека, что приводит к хроническому отравлению крайне малыми дозами. Период полувыведения диоксинов из организма человека достигает 6-7 лет.

Поступление диоксинов в организм и их биоконцентрирование происходят в основном по пищевым целям, но возможно и их поступление в организм путём межфазных переходов, воды и почвы.

Даже ничтожного количества диоксинов, поступивших в организм, вызывают подавление иммунной системы и нарушают способность организма к адаптации в изменяющихся условиях внешней среды. В более высоких концентрациях они вызывают мутогенный и тератогенный эффекты, нарушение деятельности центральной нервной системы, поражение органов пищеварительного тракта.

В связи с высокой токсичностью диоксинови их способностью к биоконцетрированию, в настоящее время стоит вопрос об ограничении риска поражения ими чкловека и природы. Для этого устанавливают нормы их содержания в объектах окружающей среды, недельного (НПД) потребления человеком, а также поступления в окружающую среду с технологенными производственными выбросами.

Появление диоксинов в окружающей среде начиная с 1940-х годов обусловлено развитием разнообразных технологий, связанных главным образом с производством, использованием и переработкой хлороорганических соединений.

Выделяют несколько источников, поставляющих диоксины в окружающую среду.

  1. Производство и применение химической продукции. Преднамеренное внесение в природную среду химической продукции, содержащей примеси диоксинов, например гербрицидов на основе трихлорфеноксиуксосной кислоты. Несовершенство мер безопасности при утилизации или захоронении отходов химических производств, содержащих диоксины.
  2. Выбросы целюлозно-буможной и металлургических производств, а тагже предприятий, специализирующихся на сжигании промышленных и бытовых отходов.
  3. Выхлопы автомобилей.

Особенно много диоксинов образуется при сжигании отходовЮ в состав которых входят соединения, содержащие атомы галогенов, например поливинилхлорид.

В настоящее время установлено, что диоксины образующиеся во всех высокотемпературных процессах, включающих углерод и любые соединения хлора, особенно при переработке лома железа, меди и других металлов.

Таким образом, проблема опасности и последствий контактов людей с диоксинами носит общепланетарный характер. Поэтому и наша страна не должна оставаться в стороне от решения вопросов уменьшения диоксиновой опасности.

  1. Проблема загрязнения водных ресурсов.

Вода – ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.

Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное кол-во воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

На. современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

  1. Методы очистки сточных вод.

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленнобытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.

Очистка сточных вод – обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения- сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода)

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси.

Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения – нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях – электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенОки.

В        биофильтрах сточные        воды пропускаются через слой

крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.

В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

Аэротенки – огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало – активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.

Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)

Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий        нефтеперерабатывающей.        целлюлозно-бумажной

промышленности, производстве искусственного волокна.

  1. Обезвоживание и утилизация осадков сточных вод.

Большое разнообразие состава и свойств, образующихся при очистке осадков сточных вод практически исключает создание и использование каких- либо универсальных способов обезвоживания [6-7].

Образующиеся при очистке сточных вод осадки условно классифицируют на следующие основные категории: минеральные, органические осадки и избыточный активный ил. Наиболее легко обезвоживаются минеральные осадки и гораздо труднее органические осадки, и избыточный активный ил. Технологические схемы обработки и последующего обезвоживания органического осадка и избыточного активного ила включают, как правило, следующие стадии – предварительное уплотнение, обезвоживание, термическую сушку (сжигание). Перед обезвоживанием органические осадки можно сбраживать или стабилизировать, а также кондиционировать термореагентной обработкой.

Для снижения влажности осадки, в том числе и избыточный активный ил, уплотняют.

  1. Проблема утилизации космического мусора.

С космосом у нас привычно ассоциируется понятие «безбрежный», однако в известном смысле теснота в космосе уже действительно начинает ощущаться, и здесь вновь невольно напрашивается аналогия с земными экологическими проблемами. Подобно тому как при малом количестве автомобилей несколько десятков лет назад не стоял остро вопрос о загрязнении воздуха их выхлопными газами и очень незначительной была опасность столкновений автомобилей друг с другом, так и относительно малое до настоящего времени число запусков космических аппаратов не вызывает пока серьезных опасений по поводу космических «дорожно-транспортных происшествий».

Однако в будущем — при строительстве и эксплуатации околоземных производственных комплексов, при промышленном освоении Луны — ситуация может сильно измениться. Потребуется организация широкомасштабных грузовых перевозок на трассе «Земля-космос», на орбитах появятся крупногабаритные объекты, заметно возрастет число искусственных объектов в околоземном космическом пространстве. Поэтому и основы рационального решения будущих космических транспортных проблем, включая их экологический аспект, должны закладываться уже сейчас.

Современные мощные ракеты-носители при выведении на орбиту полезной нагрузки массой в несколько десятков тонн расходуют топлива в 20—-30 раз больше массы полезного груза. Например, стартовая масса американской ракеты «Сатурн-5» составляла 2900 т, тогда как ее полезный груз — около 100 т. В результате при каждом пуске мощной ракеты выбрасывались в атмосферу сотни тонн продуктов горения.

За счет сжигания топлива разных видов на Земле в атмосферу сейчас ежегодно поступает более 20 млрд, углекислого газа и свыше 700 млн. т других газообразных соединений и твердых частиц, в том числе около 150 млн. т сернистого газа. Последний, соединяясь с атмосферной влагой, образует серную кислоту, что может приводить к выпадению так называемых кислотных дождей, отрицательно влияющих на растительный и животный мир.

Ясно, что в глобальном масштабе выбросы в атмосферу, создаваемые при запуске в течение года даже большего количества мощных ракет, ничтожно малы по сравнению с промышленными выбросами.

Специально изучался и вопрос о возможном загрязнении атмосферы продуктами сгорания спутников, прекращающих свое существование в плотных слоях атмосферы. Правда, расчеты показывают, что даже при планируемом в ближайшие десятилетия расширении космической деятельности сгорание спутников и других космических аппаратов в плотных слоях атмосферы не должно привести к ее сильному загрязнению. Например, ожидаемое увеличение содержания окиси азота в верхней атмосфере составляет не более 0,05%. Не предвидится также существенного накопления в атмосфере различных токсичных соединений за счет такого сгорания.

Можно, конечно, предполагать возможность локального загрязнения атмосферы (и даже земной поверхности, если продукты сгорания достигнут ее), хотя подобные эффекты не наблюдались. Тем не менее одним из требований, предъявляемых к материалам космических аппаратов, является выделение минимального количества токсичных веществ при сгорании в атмосфере.

4.1. Воздействие запусков космических ракет
на околоземную среду.

Уже в 60-х годах исследователи, проводившие наблюдения ионосферы во время запусков мощных ракет-носителей, обратили внимание на необычные явления в ионосфере: после запуска ионосфера, казалось бы, исчезает вблизи следа ракеты, но через час-другой картина нормальной ионосферы восстанавливалась. Было высказано предположение, что газы, выбрасываемые в ионосферу при полете ракеты, «выталкивают» разреженную ионосферную плазму. В результате в ионосфере образуется область с пониженной плотностью плазмы — «дыра», которая после расплывания облака газа снова затягивается.

Толчком к дальнейшему исследованию явлений в ионосфере, сопровождающих запуски ракетносителей, стало обнаружение так называемого «Скайлэб-эффекта», который был выявлен при запуске в мае 1973 г. мощной ракеты-носителя «Сатурн-5», выводившей в космос станцию «Скайлэб». Двигатели ракеты-носителя работали до высот 300—400 км, т. е. в F-области ионосферы, где располагается максимум ионизации ионосферы. Сопоставление же данных по концентрации электронов в ионосфере при запуске станции «Скайлэб» и за сутки до того показало, что эта концентрация после запуска ракеты-носителя уменьшилась на 50%, причем площадь возмущения в ионосфере по данным наблюдений радиомаяков достигла приблизительно 1 млн. кв. км.

Данные по ионосферным возмущениям при запусках мощных ракет- носителей подтвердили необходимость тщательного и всестороннего исследования воздействий существующих и перспективных транспортных космических систем на околоземную среду. К настоящему времени проведен также ряд экспериментальных исследований и модельных оценок влияния, которое оказывают выбросы двигательных установок этих систем на химический состав атмосферы.

Так, частицы аэрозоля, выброшенные двигателями ракет-носителей, могут существовать в стратосфере до года и более, что может сказаться на тепловом балансе атмосферы. Кроме того, такие продукты сгорания, как соединения хлора, азота и водорода, являются катализаторами реакций с участием молекул озона и их роль в фотохимическом цикле озона велика, несмотря на их относительно малые концентрации в стратосфере.

Ионосферу «загрязняют» не только запуски ракет-носителей. При полетах больших космических аппаратов, например орбитальных станций, в результате микротечений и газоотделения материалов, а также работы различных бортовых систем образуется уже упоминавшаяся собственная атмосфера космических аппаратов, параметры которой могут существенно отличаться от характеристик окружающей среды. По измерениям параметров среды возле станции «Скайлэб» и МТКК было зарегистрировано увеличение давления возле этих космических аппаратов на 3—4 порядка по сравнению с давлением в окружающей атмосфере. Были отмечены также заметные изменения в нейтральном и ионном составе, обусловленные газовыделением материалов станции, в электромагнитных излучениях, потоках заряженных частиц.

  1. Антропогенные воздействия на озонный слой.

Хотя озонный слой, защищающий Землю от вредного воздействия коротковолнового солнечного излучения, располагается на высотах ~20-50 км, проблема образования так называемых “озонных дыр” постоянно упоминается в связи с запусками мощных ракет-носителей. До настоящего времени продолжаются споры между учеными относительно того, какие же факторы в наибольшей степени способствуют разрушению озонного слоя.

В середине 70-х годов одна из мощных отраслей промышленности США, производящая аэрозольные упаковки, содержащие фторхлоруглероды (фреоны), оказалась под угрозой ликвидации. В прессе публикации на тему «Атака на фреоны» потеснили на время светские новости и сообщения уголовной хроники, а в редакции газет поступали требования об изъятии упаковок с фреонами из продажи. Губернаторы штатов Орегон и Нью-Йорк выступили с заявлениями о готовности подписать законопроект, запрещающий продажу аэрозольных упаковок.

Причиной всех этих событий стала статья известных специалистов по аэрономии Ф. Роланда и М. Молина в журнале «Ней чур» («Природа»), В этой статье, названной «О возможных неблагоприятных последствиях, связанных с попаданием фторхлоруглеродов в атмосферу», авторы в результате модельных расчетов пришли к выводу, что накопление фреонов в атмосфере может привести к уменьшению стратосферного озона. Отмечалось, что это, в свою очередь, приведет к увеличению потока ультрафиолетового излучения Солнца у поверхности Земли и как следствие к возможному увеличению заболеваний людей раком кожи, гипертонией, неврозами.

Однако атака на фреоны натолкнулась на стойкую защиту фреонов. От «нападающих» потребовали более точных оценок, поскольку ряд косвенных фактов, связанных с существованием и вариациями хлорсодержащих соединений в атмосфере, не давал особых оснований бить тревогу. Более того, на озон могут оказывать воздействие и другие малые составляющие антропогенного происхождения — например, соединения азота, которые также эффективно взаимодействуют с молекулами озона.

Следует подчеркнуть, что проблема атмосферного озона достаточно сложна и носит комплексный характер. Дело в том, что озон есть лишь отдельное (хотя и очень важное!) звено в сложной системе, которую представляет собой атмосфера. Достаточно сказать, что на содержание малых составляющих в стратосфере, которые могут вступать в реакции с молекулами озона, оказывает влияние до 85 различных реакций одновременно. Параметры ряда важных реакций этой сложной «фотохимической кухни» пока еще не определены.

В связи с этим упрощенные оценки того или иного эффекта в озонном слое без учета комплексного характера всей системы могут скорее обозначать остроту определенного направления в решении проблем «озонного щита».

Фреон ы дают от 50 до 70% общего количества хлора, попадающего в стратосферу. Для сравнения можно указать, что основной естественный источник стратосферного хлора —- вулканические извержения — обеспечивает поступление от 5 до 30% стратосферного хлора. Таким образом, в стратосфере преобладает хлор антропогенного происхождения, и именно рост антропогенного вклада в общий баланс хлорсодержащих соединений будет определять содержание хлора в стратосфере и его роль в дальнейшей эволюции озоносферы.

По имеющимся оценкам, важную роль в балансе стратосферного озона играют и соединения азота, которые обеспечивают до 70% фотохимического стока молекул озона. Однако в отличие от хлора в общем, балансе соединений азота, в стратосфере преобладают естественные, а не антропогенные источники.

Можно сравнить различные антропогенные источники азота и хлора в стратосфере для того, чтобы оценить относительный вклад перспективных транспортных космических систем в баланс озона в стратосфере.

Особо надо сказать о влиянии таких антропогенных воздействий на атмосферный озон, как ядерные взрывы в атмосфере и вызванные ими геофизические эффекты. Реальность таких воздействий подтверждается наблюдениями содержания озона в начале 60-х годов, когда такие взрывы в атмосфере были регулярными. Эффекты уменьшения озона в атмосфере после взрывов отмечались в течение нескольких лет.

В последние годы исследованиям озонного слоя уделяется весьма значительное внимание в связи с обнаружением и наблюдением в течение нескольких лет озонной дыры над Антарктидой. Не останавливаясь здесь подробно на этих исследованиях, отметим, что их результаты свидетельствуют о наличии целого ряда естественных процессов в атмосфере, приводящих к образованию озонных дыр.

Заключение.

Приведённые сведения показывают, что утилизация мусора – дело непростое и небезопасное. Поэтому имеет смысл наряду с разработкой методов его утилизации каким-то образом уменьшать количество мусора на душу населения. К сожалению, в настоящее время наблюдается обратная тенденция: эта величина, во всяком случае в крупных городах, растёт, в первую очередь, за счёт упаковки для пищевых продуктов и различных предметов одноразового пользования (посуда, салфетки, памперсы и т.д.).

Измерение этой тенденции – важная задача, которая, к сожалению, выходит далеко за рамки одной химии.

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства – одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко осуществляются мероприятия по охране окружающей Среды, в частности по очистке производственных сточных вод.

В химической промышленности намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки производственных сточных вод.

Говоря об антропогенных воздействиях на околоземное космическое пространство, можно сказать, что наиболее изученной к настоящему времени является проблема космического мусора. От успешного решения этой проблемы зависит возможность дальнейшего развития космической деятельности человечества.

Дополнительные теоретические и экспериментальные исследования необходимы для понимания механизмов образования озонных дыр.

Следует указать, что уже сейчас уделяется очень большое внимание обеспечению “экологической чистоты” ракетно-космической техники.

Относительно электромагнитного загрязнения околоземного космического пространства можно отметить, что оно не представляет пока значительной угрозы как для состояния биосферы, так и для состояния самой околоземной среды.

В связи с упомянутой возможностью возникновения не устойчивостей в околоземной космической среде необходимо подчеркнуть, что задача определения предельно допустимых уровней воздействия на околоземную среду может быть названа главной задачей исследований ближайших нескольких лет. Эта задача является чрезвычайно актуальной по отношению к антропогенным воздействиям всех видов, и от ее скорейшего решения зависят как дальнейшее развитие космической деятельности человечества, так и обеспечение существования современной цивилизации.

Список литературы.

  1. Федоров Е. К. Экологический кризис и социальный прогресс. Л., Гидрометеоиздат, 1977.
  2. Урсул А. Д. Экологические перспективы и космонавтика.— Земля и Вселенная, 1976, N 2, с. 32.
  3. Advances in Space Research, 1982, v. 2, N 3.
  4. Осипни Ю., Регель Л. Становление физики невесомости.—Правда, 1985, 12 ноября.
  5. Агишии А. И., Новиков JL С. Воздействие окружающей, среды на материалы космических аппаратов. М., Знание, 1983.
  6. Ачферова А.А., Нечаев А.П. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов М: Стройиздат 1987
  7. Кафиров В.В. Принципы создания безотходных химических производств М.: Химия 1984
  8. Беспамятное Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде Л.: Химия 1987.
  9. Абрамович С.Ф. Раппорт Я.Д. Тенденции развития водоснабжения городов за рубежом. Обзор М: ВНИИИС 1987
  10. Жуков А. И. Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки

производственных сточных вод М.: Стройиздат.

  1. Евилович АЗ. Утилизация осадков сточных вод М.: Стройиздат 1989
  2.  А.Г. Банников, А.К Рустамов, А.А Викулин Охрана природы М.: Агропромиздат 1987
  3. П.И. Капинос, Н.А. Панесенко Охрана природы Киев: ЧЗыща школа” 1991
  4. Охрана окружающей природной Среды Под редакцией Г.В. Дуганова Киев: “Вьнцая школа” 1990
  5. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков Под редакцией В.Н. Соколова М.: Стройиздат 1992.
  6. Зёзин А. Б. Соросовский журнал, статья «Полимеры и окружающая среда».

Переработка бытовых отходов

Содержание

Введение

Проблемы урбанизации

Классификация отходов и их состав

Перемещение и размещение на полигоне твердых бытовых отходов

Сжигание отходов

Переработка отходов

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Социальное развитие в широком смысле этого слова требует своей реализации не только в масштабе общества, но и на всех структурных уровнях.

Особое место занимает город как такое социально-экономическое территориальное образование, где наиболее тесно переплетаются интересы общества, трудовых коллективов, учреждений, организаций и интересы самого человека как жителя. XX век можно в известном смысле назвать веком массового возникновения городов.

Процесс урбанизации охватил все страны, особенно индустриально развитые, что привело к тому, что большинство населения сосредоточилось в городских поселениях. При этом градообразующими факторами стала не только концентрация промышленности, но и наука, отдых, переработка сырья, в том числе и сельскохозяйственного, и т.д. Не является исключением данный процесс и для нашей страны, в которой процесс градостроительства протекал в огромных масштабах. За годы Советской власти (до 1989 г.) образован 1481 город.

Характерной особенностью нынешнего периода является тенденция неуклонного их укрупнения: в России 57 городов имеют населения более 500 тыс. человек, в том числе 23 – более 1 млн жителей. Острота социального развития городов на современном этапе объясняется прежде всего тем, что в настоящее время в них проживает большинство (71%) населения страны. Рост урбанизации определяет не только сам процесс образования городов. Научно-технический прогресс знаменует переход от старого типа расселения – точечный город-село – к новому – агломерациям и урбанизированным районам.

В нашей стране существует ряд крупных и сверхкрупных агломераций: московская, уральская, самарская, нижегородская, – которые ставят принципиально новые социальные проблемы, вызванные проживанием огромного числа населения на ограниченной территории. Само функционирование городов и агломераций имеет как общие, так и специфические проблемы.

Для всех них первостепенное значение приобрели адаптация приезжающих, общественная и окружающая среда, развитие современного жилища, рациональная организация повседневной жизни людей. Но имеются и специфические проблемы. В крупных городах это упорядочение социальной инфраструктуры, приведение в соответствие производственных и культурно-бытовых потребностей, в малых – эффективное использование трудовых ресурсов, благоустройство, создание современного комплекса удобств, жилищного и коммунального обслуживания (Б.С. Хорев). Но самое прискорбное состоит в том, что социальное развитие города до сих пор фактически рассматривается как дело второстепенное, неполноправное и нередко отходящее на задний план.

Немало острых вопросов возникает в новых городах. Опыт их проектирования, строительства и функционирования говорит о том, что отсутствие необходимых условий для рациональной организации повседневной жизни населения приводит к неудовлетворенности людей местом работы и жительства и как следствие этого – к миграции.

Залогом успешного решения градостроительных проблем для молодых городов Сибири является обеспечение их стабильными квалифицированными кадрами. Между тем на сибирского горожанина жилой площади приходится на 8-10% меньше, чем в среднем на горожанина России.

Ниже средних показателей на 25-40% обеспеченность предприятиями общественного питания, больницами, поликлиниками, условиями для повышения образования, занятий спортом. Ощущается острая нехватка и учреждений культуры. Слабое внимание к социальным аспектам ведет к тому, что ряд новых городов оказывается менее удобным для жизни, чем старые, сложившиеся, и эти города неоправданно отстают от тех возможностей, которые имеет страна. И все же есть способы достаточно эффективно решить эти проблемы на данном уровне: территориальное движение кадров, регулирование занятости населения по полу, совершенствование форм и методов организации досуга, просветительной и оздоровительной работы и т.д.

Проблемы урбанизации

В современных крупных городах со среднеразвитой промышленной инфраструктурой (типа Ростова-на-Дону) на одного жителя в сутки приходится: 0,7-0,8 кг мусора, 0,3-0,6 кг твердых промышленных отходов, 0,1- 0,2 кг газообразных и взвешенных отходов от стационарных источников в атмосферу, 0,3-0,5 кг – от подвижных источников (автомобилей, тепловозов и др.). При этом на одного жителя нужно в среднем подавать 0,5-0,7 м3 воды и обеспечивать сброс сточных вод 0,4-0,55 м3, подвозить около 2 кг продуктов питания и около 10 кг всех видов топлива (в том числе газа, мазута, бензина, угля и т. д.) Эти цифры примерные, точный же расчет возможен по эмпирическим справочным формулам, учитывающим многие факторы. Немало зависит от характера промышленности, развития электротранспорта и автохозяйств, благоустроенности жилых зданий и др. Но даже примерные цифры говорят не только о сложности управления городским хозяйством, но и о необходимости экологического образования горожан. Сознательная сортировка бытового мусора в домах, как, к примеру, в Германии, Чехии и др., ускорила бы решение проблемы утилизации твердых бытовых отходов.

Классификация отходов и их состав

Под отходами, по Н.Ф. Реймерсу, понимают, в общем случае, непригодные для производства данной продукции виды сырья, неупотребимые остатки или вещества и энергия. Ниже рассматриваются лишь твердые отходы, которые подразделяются на промышленные (ТПрО) и бытовые (ТБО).

Промышленные отходы (или отходы производства) – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично потребительские свойства. С некоторой долей условности к ТПрО можно отнести и отходы потребления – изделия и машины, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа.

Бытовые (коммунальные) отходы – твердые вещества, не утилизируемые в быту, образующиеся в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей. В последнее время к ТБО относят и твердую составляющую коммунально-бытовых сточных вод – их осадок.

Часто вместо понятия «отходы» используют термин «отбросы», относя к ним не только непригодные к использованию пищевые продукты, неутилизируемые бытовые и сельскохозяйственные компоненты, но и отходы производства и строительства.

За рубежом в последнее время из двух больших групп – ТПрО и ТБО – выделяют несколько специфических видов. Так, ТБО можно подразделить на домашние, коммерческие, учрежденческие и другие городские отходы (трупы мертвых животных, отходы уборки улиц, осадки сточных вод). В США в последнее время выделяют отдельную группу ТБО – упаковочные материалы. И это не случайно. Для упаковки товаров в последнем десятилетии прошлого века США использовали около 50% бумаги, 75% стекла, 40% алюминия, 30% пластика. Из состава ТПрО кроме чисто промышленных выделяют медицинские, сельскохозяйственные, горные (металлургические) и др. Система сбора твердых отходов в РФ (особенно ТБО) пока не побуждает к. раздельному изучению подобных видов, хотя в отношении выделения коммерческих, медицинских, радиоактивных отходов наметился прогресс в наиболее крупных городах.

По составу ТБО накоплены достаточно подробные данные в РФ и за рубежом. Причем, с известной поправкой по времени и на климатические условия, эти данные достаточно близки. Так, если сопоставить данные по ТБО США (без учрежденческих отходов) и ТБО РФ – на 1970 и 1980 гг. соответственно, то эти данные во многом сопоставимы и не устарели до сих пор. Обращает на себя внимание то, что в обеих странах основу ТБО составляет бумага и пищевые отходы, но доля последних в ТБО СССР была намного больше. Преобладание пищеотходов в ТБО сохраняется и до сих пор.

Следует обратить внимание на рост содержания пластиков в ТБО. Предсказанное (и оправдавшееся) увеличение этой доли в США за 30 лет (к 2000 году) в 4 раза, по-видимому, ждет и РФ к 2010 году: следует ожидать рост относительной величины массы пластиков до 8… 10%. Сама же масса ТБО в РФ в последние годы имеет тенденцию к увеличению (до 0,75…0,9% ежегодно), причем почти половина этой массы приходится на города с населением 1 млн жителей и более.

Перемещение и размещение на полигоне твердых бытовых отходов

Количество твердых отходов существенно зависит от их вида, условий производства и уровня жизни, климатических факторов, способов сбора и др. Поэтому конкретные расчетные, близкие к практике, нормативы накопления могут быть установлены только опытным путем. Это особенно касается твердых производственных отходов – лишь создание системы мониторинга предприятий всех форм собственности может дать объективную картину накопления ТПрО. Несколько проще с ТБО – примерные нормативы накопления этих отходов разработаны во многих странах и корректируются с учетом установленных темпов роста. Эти нормы приводятся в величинах массы (или объема) на одного человека в сутки или год. В Российских источниках эти нормы относятся к конкретным единицам жилого фонда и отдельно стоящим объектам торгового или культурно-бытового назначения.

Фактические нормы определяются для каждого города в результате обследования участков с охватом от 2% до 0,5% населения с замерами по всем сезонам года в течение недели без перерыва. Такие измерения, проведенные, например, в г. г. Москве и Ростове к/Д в 1997 г., показали, что на одного жителя в среднем приходится существенно различное количество ТБО – 1,1 кг/сут. чел и 0,7 кг/сут. чел., соответственно. Еще более различаются данные по городам с одинаковым числом жителей в разных странах.

Количество промышленных отходов для РФ даже приближенно оценить затруднительно. Обычный подход (на душу населения) здесь может быть применен лишь для суммарных оценок – для всей страны. Но в периоды экономических кризисов даже такая оценка затруднена.

Выбор метода утилизации отходов достаточно сложен. Для ТБО в РФ до сих пор остается основным наиболее опасный способ – размещение на необорудованных свалках или полигонах с неполной защитой. Выбор варианта утилизации несортированных ТБО городах РФ должен опираться на экологические, экономические и социальные факторы для конкретного времени и конкретных условий. Например: резкий скачок цен на энергоносители в последние годы значительно увеличил потребные дотации для работы МСЗ. Отсутствие свободной земли в городах и невозможность отчуждения ее в прилегающих сельских районах сделали затруднительным увеличение площадей полигонов. Невостребованность продуктов сортировки мусора на МПЗ увеличивает потребные дотации для этих предприятий и т.д. Вместе с тем, можно сделать некоторые общие, достаточно приближенные выводы. Вместе с тем, на настоящем этапе наметилось развитие интегральных схем обезвреживания и утилизации твердых отходов.

Сбор, по возможности, должен осуществляться и мусоровозами, и пневмотранспортом. А отходы перед утилизацией – сортироваться и измельчаться. После этого целесообразно использовать все способы: компостирование, сжигание, пиролиз и подготовку к переработке. Для каждого компонента – свой метод. Балласт при этом в итоге поступает на полигон, где может быть получен биогаз.

Основной тенденцией в развитии системы обращения отходов является сближение способов утилизации. Даже на существующих МСЗ (например, Пятигорском) стремятся обеспечить максимально возможную предварительную сортировку и подготовку к переработке компонентов; использование тепла для получения электроэнергии и шлака – для выработки стройматериалов. На МПЗ (например, С-Петербургском, №1) рассматривают вопрос о сжигании (наряду с пиролизом) части балласта и об использовании тепла для соседних предприятий и собственных нужд (для компостирования). Использование теплоты отходящих дымовых газов для повышения эффективности процесса как при сжигании, так и при пиролизе, может существенно снизить эксплуатационные расходы МСЗ и МПЗ. С этой целью необходимо подогревать вторичный воздух, идущий в зону горения не до 110 – 170 °С, а до 300 °С с помощью многофункциональных теплообменников перед дымовой трубой. Конструкции таких теплообменников, решающих комплексную задачу отбора тепла и очистки газов, известны. Это, например, циклон-рекуператор, в котором дымовые газы и охлаждающий воздух (или вода) движутся в противотоке, достаточно долго контактируя через стенку. Использование подогретого воздуха позволяет повысить КПД процесса, уменьшить расход топлива и обеспечить горение при температурах, больших температуры разложения диоксинов. Применение этих мер наряду с уже упоминавшимися способами повышения полноты сгорания (псевдоожиженный слой зоны горения, вихревой факел пламени, вращающиеся печи и др.) может решить проблемы сжигания не только части ТБО, но и токсичных промышленных отходов (работы Е. Медиокритского, А. Хвостикова и др.).

Сжигание отходов

Заводские способы утилизации отходов можно разделить на мусоросжигание (более точно – термические способы утилизации) и мусоропереработку. Термические методы обезвреживания твердых отходов, в свою очередь, условно можно разделить на две группы: термодеструкцию (пиролиз) отходов с получением твердых, жидких и газообразных продуктов и огневой метод (сжигание), приводящий к образованию газообразных продуктов и золы.

В зависимости от состава и подготовки твердых отходов существует слоевое сжигание исходных (неподготовленных) отходов в мусоросжигательных котлоагрегатах, слоевое или камерное сжигание подготовленных отходов (свободных от балластных фракций) и сжигание в кипящем слое для ликвидации промышленных отходов. При слоевом сжигании в топке мусоросжигательного котла в первой зоне (слое) происходит выход летучих продуктов, по мере увеличения температуры происходит газификация отходов и далее идет слой горящего кокса. Сжигание должно проходить при температуре 800-1000 °С.

Сжигание исходных отходов хотя и является простым и универсальным методом утилизации отходов, но имеет массу недостатков, главный из которых, как уже отмечалось, большой остаток шлака, высокий уровень образования диоксинов и кислых газов, которые выделяются на стадии газификации и ведут к загрязнению атмосферы из-за большой влажности при большой доле (выше 40%) пищевых отходов. По этим причинам на практике температура в топке не превышает 550 °С. Более современный способ сжигания – это сжигание в псевдоожиженном слое. Принцип работы реакторов с псевдоожиженым слоем состоит в подаче горючих газов (воздуха) через слой инертного материала (песок с размерами частиц 1-5 мм), поддерживаемого колосниковой решеткой. При критической скорости потока газа инертный слой переходит во взвешенное состояние, напоминающее кипящую жидкость. Поступившие в реактор отходы интенсивно перемешиваются с инертным слоем, при этом существенно интенсифицируется теплообмен. Температура в реакторе колеблется от 800 до 990 °С в зависимости от материала инертного слоя, т.к. процессы в псевдоожиженном слое проводят при температурах, не приводящих к расплавлению или спеканию реагирующих материалов.

Для несортированного мусора РФ требуемую полноту сгорания выдержать не удается. Часто температура сгорания падает в 2 – 2,5 раза по отношению к расчетной и доля шлака увеличивается до 40 – 50% по массе, вместо 7 – 10% по расчету. Вместо сгорания на этих режимах происходит деструкция ТБО с обильным выделением вредных веществ, включая диоксины. Проблема усугубляется недостаточной очисткой дымовых газов (обычно только в механическом и электрическом фильтрах). На таких режимах работы МСЗ уменьшает массу отходов лишь в 1,5 – 2 раза (объем при этом уменьшается в 8 – 10 раз – легкие фракции сгорают) и существенно загрязняют окружающую среду. На ряде заводов делались попытки повысить полноту сгорания за счет увеличения времени пребывания ТБО на колосниках (до 1,5 часов вместо 10 – 15 минут) или добавлением топлива (газа). Но, как и увеличение подачи газа для дожигания, это приведет к росту цены сжигания. Выход из положения – в сортировке ТБО на местах сбора населением. Только выделение пищеотходов позволит повысить полноту сгорания. Останется проблема высочайших вредностей – диоксинов и отделения хлорсодержащих материалов. Из-за этого были закрыты многие МСЗ в США. Но ведь даже сейчас во Франции действует более 300 заводов, в Германии – более 400. Это связано с тем, что сам состав отходов, поступающих ка МСЗ за рубежом, более благоприятный из-за частичной сортировки населением. Кроме того, эти заводы оснащены системой регулирования и поддержания температуры сгорания, многоступенчатой системой очистки выходящих газов, стоимость которой составляет до 30% капитальных вложений в МСЗ.

Несколько лучше обстоит дело с обезвреживанием подготовленных отходов. Подготовленными отходами будем называть ТБО и ТПрО, прошедшие сортировку или измельчение, или и то, и другое. Для их обезвреживания применяется пиролиз или сжигание в специальных печах.

Пиролиз позволяет ликвидировать твердые и пастообразные отходы без их предварительной подготовки. Очень важно и то, что этот метод позволяет ликвидировать отходы с повышенной влажностью, отходы «неудобные» для сжигания. В их числе – различные углеводородные материалы, автомобильные шины и т.п. Другое преимущество особенно высокотемпературного пиролиза – это получение горючего – газа, который может использоваться как топливо.

Заводы с пиролизными установками различаются по температурному режиму обработки отходов, методам предварительной подготовки, получаемым продуктам. Но все они позволяют утилизировать значительную часть отходов и в большей степени отвечают требованиям к охране окружающей среды по сравнению с мусоросжиганием.

Но и для этих производств существует диоксиновая опасность. В России систематические определения зараженности диоксинами не проводились. В последние годы выборочные проверки показали, что вблизи химзаводов с производством на основе хлорсодержащих материалов имеет место повышенное содержание диоксинов не только в почве (0,9…40 мкг/кг), но и в шламонакопителях (150 мкг/кг), питьевой воде (10…20 мкг/кг). И даже в продукции этих заводов (г.г. Уфа, Чапаевск, Ногинск, Дзержинск) содержится 10…140 мкг/кг диоксинов (норматив США – 5 мкг/кг).

Одним из основных источников диоксинов являются свалки и сжигание твердых отходов. Но все же МСЗ остаются, наряду с химическими предприятиями, основными поставщиками диоксинов в окружающую среду. Особенно для несортированного мусора, когда пластик, резина, линолеум, изоляционная лента, пакеты и пленки, пропитанные синтетическими смолами и клеями древесные материалы, лакокрасочные составы и т.п. подаются в камеру сгорания вместе с влажными пищеотходами.

Диоксиновая опасность заставила Правительство РФ в 1995 г. принять специальную целевую программу «Защита окружающей природной среды от диоксинов и диоксиноподобных токсикантов», в которой предусматриваются не только мероприятия по контрольному мониторингу, правовые и организационные меры, но и предложения по предотвращению опасных загрязнений. Предусмотрена разработка лечебных препаратов и средств, препятствующих всасыванию яда в организм. Но самое главное – не допустить накопления диоксинов в природе. По возможности следует избегать применения хлорсодержащих материалов в быту. Избегать сжигания несортированного мусора, горения свалок и уличного смета (в т.ч. листьев). Если все же МСЗ работает на несортированном мусоре (результат сбора навальных отходов из мусоропроводов), то необходимо:

. Обеспечивать горение при температуре не ниже 920 СС с небольшим коэффициентом избытка воздуха (до 1,6). Иметь систему регулирования этих параметров.

  1. Тщательно перемешивать ТБО в камере сгорания и сохранять их в основной зоне горения с наибольшей температурой, как минимум, несколько секунд.
  2. Исключить вынос и неконтролируемое использование шлака и золы после сжигания. Их складировать с наибольшими предосторожностями.

4.Обеспечить максимально возможную очистку продуктов сгорания от газообразных органических веществ.

Диоксиновая опасность остается основным препятствием для сжигания отходов. В последнее время к этому добавились экономические препятствия и международные соглашения по уменьшению парниковых (трех и более атомных) газов. Планируемое в РФ введение платы за выбросы ранее считавшейся безвредной двуокиси углерода может привести к закрытию даже действующих МСЗ. На конференции ООН в Киото (Япония) в декабре 1997 г. подтвержден ранее установленный барьер для выбросов парниковых газов; сокращение для всех стран к 2008 году должно быть не менее, чем на 5 процентов. И это барьер для сжигания. Причем барьером для сжигания являются не только диоксины, но к все продукты неполного сгорания. К ним, кроме полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД) и полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ), о которых шла речь выше, относятся также полихлорированные би-фенилы (ПХБ) и полиароматические углеводороды (ПАУ). При всем различии между ними (ПАУ, типичным представителем которых является бенз(а)пирен, в отличие от диоксинов и ПХБ, не содержат хлора) общим для всех этих соединений является их высочайшая токсичность. Кроме того, если отбросить специальные химические и металлургические производства, то основным условием появления всех этих веществ является неполное сгорание. Ряд исследователей обоснованно относит МСЗ к наиболее опасным источникам загрязнения среды этими токсикантами. Анализ последних работ, выполненных по заданию Всемирной организации здравоохранения ООН и других авторитетных органов, позволил доктору химических наук С.С. Юфиту назвать МСЗ «помойкой на небе». Сравнивая выбросы европейских ТЭЦ на угле и МСЗ на начало 80-х годов, он приходит к выводу, что по целому ряду опаснейших соединений МСЗ на порядок хуже (по свинцу, например, выбросы МСЗ составляют 20 г на кг против 2,1 г на кг летучей золы, по цинку – 48, против 2,8 г и т.п.).

Означает ли все сказанное выше, что МСЗ не имеют права на существование? Конечно, нет. Но эти заводы требуют особого внимания к очистке выбросов, сбросов и утилизации шлакозольных смесей. А значит, и очень существенных затрат – капитальных, эксплуатационных. То, что успех на этом пути возможен, показывает опыт Нидерландов, которые после принятия государственного плана по снижению опасности МСЗ («Директива по сжиганию, 1989») сумели ценой кардинальной модернизации двух третей МСЗ и закрытия остальных (это потребовало вложения по 200 – 250 млн долларов ежегодно) существенно снизить вред от сжигания частично сортированного населением ТБО.

Переработка отходов

Большое количество пищевых отходов в составе ТБО препятствует их качественному сжиганию и затрудняет захоронение на полигонах. Оптимальный вариант – отделение пищеотходов на стадии сбора населением – требует не только изменения отношения жителей к этому, но и переделки строительных нормативов (ликвидации навальных мусоропроводов и т.п.) и перестройки системы вывоза ТБО. Если это все сделано, большую часть фракций можно повторно использовать (обеспечить рецикл). В промышленном масштабе это делается на мусороперерабатывающих заводах (МПЗ). В странах, где раздельный сбор ТБО не осуществляется (Россия; большая часть территории США и др.) на этих заводах производится механическая сортировка мусора. Многие МПЗ принимают для переработки нетоксичные, умеренно опасные и слаботоксичные промышленные отходы. Основной процесс на МПЗ – компостирование органических отходов, прежде всего – пищевых. Компостирование – биохимический процесс, предназначенный для преобразования органических твердых отходов в стабильный, подобный гумусу, продукт, используемый для улучшения состава почвы. Компост – удобрение, получаемое в результате микробного разложения органических веществ (компост получается и при смешивании торфо-навозно-зольно-фосфоритных смесей, но в данном случае рассматривается лишь способ получения компоста из отходов). Технологию образования компоста можно классифицировать по трем основным признакам: использованию кислорода, температуре и способу ведения процесса.

По санитарной классификации центральные МПЗ отнесены к предприятиям I класса с размерами СЗЗ не менее 1000 м (как и для МСЗ), если мощность их не менее 40000 т/год. При меньшей мощности эти заводы относятся ко II классу, СЗЗ – не менее 500 м.

Заключение

бытовые отходы город переработка

Экологический кризис, в состоянии которого находится сейчас наша планета, является следствием не только роста населения, но и кризиса сознания. Так, если в XVIII-XIX вв. и ранее в сознании человечества преобладало понятие долга, нравственного, семейного, государственного, религиозного, то в XIX-XX вв. большое распространение получили идеалы потребления, комфортабельной, приятной жизни. Человечество на этом пути не достигло счастья, однако потеряло возможность жить в ладу с природой и с самим собой.

В результате к концу XX в. термин «экология» перешагнул границы университетских аудиторий и превратился в политический лозунг и в обозначение определенного типа мировоззрения.

Если большая часть XX в. прошла под флагом эйфории от технологических успехов, то теперь человек понял, что он дитя природы, а не ее хозяин и властелин; сама возможность жизни человека на планете обеспечивается сложившейся в биосфере за тысячелетия скоординированной жизнедеятельностью всех биологических видов. Такое мировоззрение может быть названо биоцентрическим, в отличие от антропоцентрического, в котором в центре природы и мироздания стоит человек, и от социоцентрического, в котором центром и целью жизни самого человека является тоталитарная социальная или производственная система [7].

Список использованной литературы

2.Бернардер М.Н., Щуригин А.П. Огневая переработка и обезвреживание отходов. – М., 1990. – 304 с.

.Бродский А.К. Краткий курс общей экологии. – СПб., 2000. – 224 с.

.Вронский В.А. Экология. Словарь-справочник. – Ростов н/Д, 1999. – 683 с.

.Гарин В.М., Кленова И.А., Колесников В.И. Экология для технических вузов. – Ростов н/Д, 2003. – 384 с.

.Гарин В.М., Хвостиков А.Г Утилизация твердых отходов. – Ростов н/Д, 2000. – 80с.

.Коробкин В.И. Экология. – Ростов н/Д, 2004 – 575 с.

.Реймерс Н.Ф. Природопользование. – М., 1986. – 657 с.

Реферат

по дисциплине: «Безопасность жизнедеятельности»

Тема: «Современные технологии переработки отходов»

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………..……………………………3

I Способы переработки твердых бытовых отходов……..……………….5

1.Предварительная сортировка………………..……………………..5

2.Санитарная земляная засыпка………………..…………………….5

3.Сжигание…………………………………….…………………………6

4.Биотермическое компостирование……….……….……………….9

5.Низкотемпературный пиролиз………….………….……………10

6.Высокотемпературный пиролиз…………………….……………….11

II Технологии переработки определенных видов отходов…………….…………………………………………………………….14

1.Переработка горючих отходов…………………….………………14

2. Переработка гниющих отходов…………………….……………..15

3. Переработка использованных шин…….………….………………16

4. Линии демонтажа старых автомобилей.……………………………16

5. Утилизация медицинских отходов…….……………………………17

Заключение……………………………………………………………………18

Список использованных источников ……………….…………………….20

ВВЕДЕНИЕ

Природные ресурсы, которые потребляет человечество, можно условно разделить на две части: возобновляемые и невозобновляемые. К возобновляемым ресурсам относятся все те ресурсы, которые можно восстановить с помощью фотосинтеза в обозримый отрезок времени. Речь идёт в первую очередь о всех видах растительности и тех ресурсах, которые можно из неё получить. К невозобновляемым относятся полезные ископаемые, которые в обозримое геологическое время уже не восстановятся.

Используемые человечеством технологии ориентированы в первую очередь на использование невозобновляемых природных ресурсов. Это нефть, уголь, руды и т.п. При этом их использование технологически влечёт за собой нарушения в окружающем мире: уменьшается плодородие почв и количество пресной воды, загрязняется атмосфера и т.п.

Сегодня, используя сложившиеся технологии, человечество имеет разнообразнейшую структуру всевозможных отходов бытового и промышленного происхождения. Эти отходы, постепенно накапливаясь, превратились в настоящее бедствие. Правительства развитых стран начинают все большее внимание уделять вопросам охраны окружающей среды и поощряют создание соответствующих технологий. Развиваются системы очистки территорий от мусора и технологии его сжигания. Однако есть достаточно много причин считать, что технологии сжигания мусора являются тупиковыми. Уже в настоящее время затраты на сжигание 1 кг мусора составляют 65 центов. Если не перейти на другие технологии ликвидации отходов, то затраты будут расти. При этом следует иметь в виду, что необходимы такие новые технологии, которые со временем могли бы обеспечить, с одной стороны, потребительские запросы населения, а с другой стороны, сохранность окружающей среды.

В настоящее время такие технологии уже появились. Появилась принципиальная возможность не только существенно снизить затраты на ликвидацию отходов, но и получить при этом экономический эффект.

СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

В настоящее время большой интерес представляют технологии переработки мусора (городских свалок и т.п.) с получением при этом полезных продуктов и положительного экономического эффекта. Это связано с тем, что в технологии термического фракционирования необходимо предварительно классифицировать отходы по видам мусора, что требует внедрения на государственном уровне технологий по сбору мусора. В этой области уже есть положительные примеры. Например, Австрия. Но для большинства стран такие технологии ещё необходимо создавать.

Помимо серьезного загрязнения воздуха, технологии утилизации отходов при помощи сжигания, по утверждению экологических организаций, “сжигают не только мусор, но и реальные деньги”. Альтернативой этому методу является переработка мусора, с его последующей сортировкой на составляющие. Технология, применяемая на ЗАО “Белэкоком”, белгородском предприятии по переработке отходов, отвечает всем нормативным показателям экологического контроля, применяемым к подобным заводам. Здесь отсутствуют процессы химической и термической переработки мусора, что существенно повышает экологическую безопасность. А спрессованные отходы реализуются на рынке переработанных материалов.

По оценкам специалистов, более 60% городских отходов – это потенциальное вторичное сырье, которое можно переработать и с выгодой реализовать. Еще около 30% – это органические отходы, которые можно превратить в компост.

В настоящее время существует ряд способов хранения и переработки твердых бытовых отходов, а именно: предварительная сортировка, санитарная земляная засыпка, сжигание, биотермическое компостирование, низкотемпературный пиролиз, высокотемпературный пиролиз.

Предварительная сортировка

Этот технологический процесс предусматривает разделение твердых бытовых отходов на фракции на мусороперерабатывающих заводах вручную или с помощью автоматизированных конвейеров. Сюда входит процесс уменьшения размеров мусорных компонентов путем их измельчения и просеивания, а также извлечение более или менее крупных металлических предметов, например, консервных банок. Отбор их как наиболее ценного вторичного сырья предшествует дальнейшей утилизации ТБО (например, сжиганию). Поскольку сортировка ТБО — одна из составных частей утилизации мусора, то имеются специальные заводы для решения этой задачи, т. е. выделения из мусора фракций различных веществ: металлов, пластмасс, стекла, костей, бумаги и других материалов с целью дальнейшей их раздельной переработки.

Санитарная земляная засыпка

Такой технологический подход к обезвреживанию твердых бытовых отходов связан с получением биогаза и последующим использованием его в качестве топлива. С этой целью бытовой мусор засыпают по определенной технологии слоем грунта толщиной 0,6-0,8 м в уплотненном виде. Биогазовые полигоны снабжены вентиляционными трубами, газодувками и емкостями для сбора биогаза. Наличие в толщах мусора на свалках пористости и органических компонентов создаст предпосылки для активного развития микробиологических процессов. Толщу свалки условно можно разделить на несколько зон (аэробную, переходную и анаэробную), различающихся характером микробиологических процессов. В самом верхнем слое, аэробном (до 1—1,5 м), бытовой мусор благодаря микробному окислению постепенно минерализуется до двуокиси углерода, воды, нитратов, сульфатов и ряда других простых соединений. В переходной зоне происходит восстановление нитратов и нитритов до газообразного азота и его оксидов, т. е. процесс денитрификации. Наибольший объем занимает нижняя анаэробная зона, в которой интенсивные микробиологические процессы протекают при малом (ниже 2%) содержании кислорода. В этих условиях образуются самые различные газы и летучие органические вещества. Однако центральным процессом этой зоны является образование метана. Постоянно поддерживающаяся здесь температура (30-40° С) становится оптимальной для развития метанообразующих бактерий. Таким образом, свалки представляют собой наиболее крупные системы по производству биогаза из всех современных. Можно предположить, что и в перспективе роль мусорных свалок заметно не уменьшится, поэтому извлечение биогаза из них с целью его полезного использования будет оставаться актуальным. Однако возможно и существенное сокращение мусорных свалок за счет максимально возможного вторичного использования бытовых отходов путем селективного сбора составляющих его компонентов – макулатуры, стекла, металлов и т. д.

Сжигание.

Это широко распространенный способ уничтожения твердых бытовых отходов, который широко применяется с конца XIX в. Сложность непосредственной утилизации ТБО обусловлена, с одной стороны, их исключительной многокомпонентностью, с другой — повышенными санитарными требованиями к процессу их переработки. В связи с этим сжигание до сих пор остается наиболее распространенным способом первичной обработки бытовых отходов. Сжигание бытового мусора, помимо снижения объема и массы, позволяет получать дополнительные энергетические ресурсы, которые могут быть использованы для централизованного отопления и производства электроэнергии. К числу недостатков этого способа относится выделение в атмосферу вредных веществ, а также уничтожение ценных органических и других компонентов, содержащихся в составе бытового мусора. Сжигание можно разделить на два вида: непосредственное сжигание, при котором получается только тепло и энергия, и пиролиз, при котором образуется жидкое и газообразное топливо. В настоящее время уровень сжигания бытовых отходов в отдельных странах различен. Так, из общих объемов бытового мусора доля сжигания колеблется в таких странах, как Австрия, Италия, Франция, Германия, от 20 до 40%; Бельгия, Швеция — 48-50%; Япония — 70%; Дания, Швейцария 80%; Англия и США — 10%. В России сжиганию подвергаются пока лишь около 2% бытового мусора, а в Москве — около 10%. Для повышения экологической безопасности необходимым условием при сжигании мусора является соблюдение ряда принципов. К основным из них относятся температура сжигания, которая зависит от вида сжигаемых веществ; продолжительность высокотемпературного сжигания, зависящая также от вида сжигаемых отходов; создание турбулентных воздушных потоков для полноты сжигания отходов. Различие отходов по источникам образования и физико-химическим свойствам предопределяет многообразие технических средств и оборудования для сжигания. В последние годы ведутся исследования по совершенствованию процессов сжигания, что связано с изменением состава бытовых отходов, ужесточением экологических норм. К модернизированным способам сжигания отходов можно отнести замену воздуха, подаваемого к месту сжигания отходов для ускорения процесса, на кислород. Это позволяет снизить объем горючих отходов, изменить их состав, получить стеклообразный шлак и полностью исключить фильтрационную пыль, подлежащую подземному складированию. Сюда же относится и способ сжигания мусора в псевдосжиженном слое. При этом достигается высокая полнота сгорания при минимуме вредных веществ. По зарубежным данным, сжигание мусора целесообразно применять в городах с населением не менее 15 тыс. жителей при производительности печи около 100 т/сут. Из каждой тонны отходов можно выработать около 300-400 кВт-ч электроэнергии. В настоящее время топливо из бытовых отходов получают в измельченном состоянии, в виде гранул и брикетов. Предпочтение отдается гранулированному топливу, так как сжигание измельченного топлива сопровождается большим пылевыносом, а использование брикетов создает трудности при загрузке в печь и поддержании устойчивого горения. Кроме того, при сжигании гранулированного топлива намного выше КПД котла. Мусоросжигание обеспечивает минимальное содержание в шлаке и золе разлагающихся веществ, однако оно является источником выбросов в атмосферу. Мусоросжигательными заводами (МСЗ) выбрасываются в газообразном виде хлористый и фтористый водород, сернистый газ, а также твердые частицы различных металлов: свинца, цинка, железа, марганца, сурьмы, кобальта, меди, никеля, серебра, кадмия, хрома, олова, ртути и др. Установлено, что содержание кадмия, свинца, цинка и олова в копоти и пыли, выделяющихся при сжигании твердых горючих отходов, изменяется пропорционально содержанию в мусоре пластмассовых отходов. Выбросы ртути обусловлены присутствием в отходах термометров, сухих гальванических элементов и люминесцентных ламп. Наибольшее количество кадмия содержится в синтетических материалах, а также в стекле, коже, резине. Исследованиями США выявлено, что при прямом сжигании твердых бытовых отходов большая часть сурьмы, кобальта, ртути, никеля и некоторых других металлов поступает в отходящие газы из негорючих компонентов, т. е. удаление негорючей фракции из бытовых отходов понижает концентрацию в атмосфере этих металлов. Источниками загрязнения атмосферы кадмием, хромом, свинцом, марганцем, оловом, цинком являются в равной степени как горючая, так и негорючая фракции твердых бытовых отходов. Существенное уменьшение загрязнения атмосферного воздуха кадмием и медью возможно за счет отделения из горючей фракции полимерных материалов.

Таким образом, можно констатировать, что главным направлением в сокращении выделения вредных веществ в окружающую среду является сортировка или раздельный сбор бытовых отходов. В последнее время все более распространяется метод совместного сжигания твердых бытовых отходов и шламов сточных вод. Этим достигается отсутствие неприятного запаха, использование тепла от сжигания отходов для сушки осадков сточных вод. Надо отметить, что технология ТБО развивалась в период, когда не были еще ужесточены нормы выброса газовой составляющей. Однако сейчас стоимость газоочистки на мусоросжигательных заводах резко возросла. Все мусоросжигательные предприятия являются убыточными. В этой связи разрабатываются такие способы переработки бытовых отходов, которые позволили бы утилизировать и вторично использовать ценные компоненты, содержащиеся в них.

Биотермическое компостирование.

Этот способ утилизации твердых бытовых отходов основан на естественных, но ускоренных реакциях трансформации мусора при доступе кислорода в виде горячего воздуха при температуре порядка 60°С. Биомасса ТБО в результате данных реакций в биотермической установке (барабане) превращается в компост. Однако для реализации этой технологической схемы исходный мусор должен быть очищен от крупногабаритных предметов, а также металлов, стекла, керамики, пластмассы, резины. Полученная фракция мусора загружается в биотермические барабаны, где выдерживается в течение 2 сут. с целью получения товарного продукта. После этого компостируемый мусор вновь очищается от черных и цветных металлов, доизмельчается и затем складируется для дальнейшего использования в качестве компоста в сельском хозяйстве или биотоплива в топливной энергетике. Биотермическое компостирование обычно проводится на заводах по механической переработке бытовых отходов и является составной частью технологической цепи этих заводов. Однако современные технологии компостирования не дают возможности освободиться от солей тяжелых металлов, поэтому компост из ТБО фактически малопригоден для использования в сельском хозяйстве. Кроме того, большинство таких заводов убыточны. Поэтому предпринимаются разработки концепций получения синтетического газообразного и жидкого топлива для автотранспорта из продуктов компостирования, выделенных на мусороперерабатывающих заводах. Например, предполагается реализовать получаемый компост в качестве полуфабриката для дальнейшей его переработки в газ.

Способ утилизации бытовых отходов пиролизом известен достаточно мало, особенно в нашей стране, из-за своей дороговизны. Он может стать дешевым и не отравляющим окружающую среду приемом обеззараживания отходов. Технология пиролиза заключается в необратимом химическом изменении мусора под действием температуры без доступа кислорода. По степени температурного воздействия на вещество мусора пиролиз как процесс условно разделяется на низкотемпературный (до 900°С) и высокотемпературный (свыше 900° С).

Низкотемпературный пиролиз

Это процесс, при котором размельченный материал мусора подвергается термическому разложению. При этом процесс пиролиза бытовых отходов имеет несколько вариантов: пиролиз органической части отходов под действием температуры в отсутствии воздуха; пиролиз в присутствии воздуха, обеспечивающего неполное сгорание отходов при температуре 760°С; пиролиз с использованием кислорода вместо воздуха для получения более высокой теплоты сгорания газа; пиролиз без разделения отходов на органическую и неорганическую фракции при температуре 850°С и др. Повышение температуры приводит к увеличению выхода газа и уменьшению выхода жидких и твердых продуктов. Преимущество пиролиза по сравнению с непосредственным сжиганием отходов заключается, прежде всего, в его эффективности с точки зрения предотвращения загрязнения окружающей среды. С помощью пиролиза можно перерабатывать составляющие отходов, неподдающиеся утилизации, такие как автопокрышки, пластмассы, отработанные масла, отстойные вещества. После пиролиза не остается биологически активных веществ, поэтому подземное складирование пиролизных отходов не наносит вреда природной среде. Образующийся пепел имеет высокую плотность, что резко уменьшает объем отходов, подвергающийся подземному складированию. При пиролизе не происходит восстановления (выплавки) тяжелых металлов. К преимуществам пиролиза относятся и легкость хранения и транспортировки получаемых продуктов, а, также то, что оборудование имеет небольшую мощность. В целом процесс требует меньших капитальных вложений. Установки или заводы по переработке твердых бытовых отходов способом пиролиза функционируют в Дании, США, ФРГ, Японии и других странах. Активизация научных исследований и практических разработок в этой области началась в 70-х годах ХХ столетия, в период “нефтяного бума”. С этого времени получение из пластмассовых, резиновых и прочих горючих отходов энергии и тепла путем пиролиза стало рассматриваться как один из источников выработки энергетических ресурсов. Особенно большое значение придают этому процессу в Японии.

Высокотемпературный пиролиз.

Этот способ утилизации ТБО, по существу, есть не что иное, как газификация мусора. Технологическая схема этого способа предполагает получение из биологической составляющей (биомассы) отходов вторичного синтез-газа с целью использования его для получения пара, горячей воды, электроэнергии. Составной частью процесса высокотемпературного пиролиза являются твердые продукты в виде шлака, т. е. непиролизуемые остатки. Технологическая цепь этого способа утилизации состоит из четырех последовательных этапов: отбор из мусора крупногабаритных предметов, цветных и черных металлов с помощью электромагнита и путем индукционного сепарирования; переработка подготовленных отходов в газофикаторе для получения синтез-газа и побочных химических соединений — хлора, азота, фтора, а также шкала при расплавлении металлов, стекла, керамики; очистка синтез-газа с целью повышения его экологических свойств и энергоемкости, охлаждение и поступление его в скруббер для очистки щелочным раствором от загрязняющих веществ соединений хлора, фтора, серы, цианидов; сжигание очищенного синтез-газа в котлах-утилизаторах для получения пара, горячей воды или электроэнергии. Научно-производственной фирмой “Термоэкология” акционерного общества “ВНИИЭТО” (г. Москва) предложена комбинированная технология переработки шлаковых и зольных отвалов ТЭЦ с добавлением части ТБО. Этот метод высокотемпературного пиролиза переработки отходов основан на комбинации процессов в цепи: сушка—пиролиз—сжигание электрошлаковая обработка. В качестве основного агрегата предполагается использовать рудно-термическую электропечь в герметичном варианте, в которой будут расплавляться подаваемые шлак и зола, выжигаться из них углеродные остатки, а металлические включения осаживаться. Электропечь должна иметь раздельный выпуск металла, который в дальнейшем перерабатывается, и шлака, из которого предполагается изготовлять строительные блоки или гранулировать с последующим использованием в строительной индустрии. Параллельно в электропечь будут подаваться ТБО, где они газифицируются под действием высокой температуры расплавленного шлака. Количество воздуха, подаваемого в расплавленный шлак, должно быть достаточным для окисления углеродного сырья и ТБО. Научно-производственным предприятием “Сибэкотерм” (г. Новосибирск) разработана экологически чистая технология высокотемпературной (плазменной) переработки ТБО. Технологическая схема этого производства не предъявляет жестких требований к влажности исходного сырья — бытовых отходов в процессе предварительной подготовки, морфологическому и химическому составам и агрегатному состоянию. Конструкция аппаратуры и технологическое обеспечение позволяет получить вторичную энергию в виде горячей воды или перегретого водяного пара с подачей их потребителю, а также вторичной продукции в виде керамической плитки или гранулированного шлака и металла. По существу, это и есть вариант комплексной переработки ТБО, их полной экологически чистой утилизации с получением полезных продуктов и тепловой энергии из “бросового” сырья — бытового мусора.

Высокотемпературный пиролиз является одним из самых перспективных направлений переработки твердых бытовых отходов с точки зрения как экологической безопасности, так и получения вторичных полезных продуктов синтез-газа, шлака, металлов и других материалов, которые могут найти широкое применение в народном хозяйстве. Высокотемпературная газификация дает возможность экономически выгодно, экологически чисто и технически относительно просто перерабатывать твердые бытовые отходы без их предварительной подготовки, т. е. сортировки, сушки и т. д.

Традиционные свалки непереработанных муниципальных отходов не только портят ландшафт, но и представляют потенциальную угрозу здоровью людей. Загрязнение происходит не только в непосредственной близости от свалок, в случае заражения грунтовых вод загрязненной может оказаться огромная территория.

Основная задача, стоящая перед системами переработки ТБО – это наиболее полно утилизировать отходы, образующиеся на некоторой территории. При подборе технологий для реализуемых проектов нужно руководствоваться двумя важными требованиями: обеспечить минимум или полное отсутствие выбросов и произвести максимум ценных конечных продуктов, для реализации их на рынке. Наиболее полно эти задачи могут быть достигнуты при использовании систем автоматической сортировки и разделенной переработки различных видов отходов при помощи современных технологий.

Комбинации указанных технологических решений устанавливаются на нескольких площадках в регионе так, чтобы обеспечить минимальную транспортировку отходов к месту переработки и непосредственную поставку ценных конечных продуктов на сопутствующие производства. Полный завод по переработке ТБО состоит из модулей всех видов и может включать сопутствующие производства. Количество технологических линий в каждом модуле определяется требованиями к производительности завода. Минимальное оптимальное соотношение достигается для завода производительностью 90 000 тонн тбо в год.

ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ВИДОВ ОТХОДОВ

Переработка горючих отходов.

Предлагаемая технология газификации позволяет перерабатывать горючие отходы в закрытом реакторе с получением горючего газа. Могут быть переработаны отходы следующих типов:

  • горючая фракция твердых бытовых отходов (ТБО), выделенная при сортировке;

  • твердые промышленные отходы – нетоксичные твердые отходы, произведенные промышленными, торговыми и другими центрами, например: пластик, картон, бумага и т. д.;

  • твердые горючие продукты переработки автомобилей: большинство автомобильных пластиков, резина, пеноматериалы, ткань, дерево и т. д.;

  • сточные воды после осушения (наиболее эффективная переработка сточных вод достигается при использовании биотермической технологии);

  • сухая биомасса, такая как отходы деревообработки, опилки, кора и т. д.

Процесс газификации является модульной технологией. Ценным продуктом переработки является горючий газ, производимый в объеме от 85 до 100 м3 в минуту (для модуля переработки 3.000 кг/ч), с приблизительной энергетической ценностью от 950 до 2.895 кКал/м3 в зависимости от исходного сырья. Газ может быть использован для производства тепло-/электроэнергии для сопутствующих производств или на продажу. Модуль газификации не производит выбросов в атмосферу и не имеет трубы: продуктом технологии является горючий газ, направляемый на производство энергии, и, таким образом, выбросы образуются только на выходе двигателей, бойлеров или газовых турбин, перерабатывающих горючий газ. Основное оборудование монтируется на рамах с общими внешними размерами 10 х 13 х 5 м. Технология проста в управлении и эксплуатации и может быть использована в рамках комплексных схем переработки отходов.

Переработка гниющих отходов.

Органическая фракция ТБО, полученная в результате сортировки, а также отходы ферм и очистных сооружений могут быть подвергнуты анаэробной переработке с получением метана и компоста, пригодного для сельскохозяйственных и садоводческих работ.

Переработка органики происходит в реакторах, где бактерии, производящие метан, перерабатывают органическую субстанцию в биогаз и гумус. Субстанция выдерживается в реакторе при определенной температуре 15-20 дней. Завод обычно состоит из двух или более параллельных линий. Биореакторы стационарны и расположены вертикально. Размер одного реактора может достигать 5000 куб. м. Это примерно соответствует отходам, производимым населением в 200 000 человек. Для переработки большего объема отходов требуется два или более параллельных реактора. При необходимости, по окончании анаэробной переработки субстанция пастеризуется и после этого полностью осушается в твердую массу, составляющую 35-45% от первоначального объема. На следующей стадии масса может быть подвергнута постаэрации и просеиванию для улучшения показателей хранения, эстетического вида и удобства использования.

Конечный продукт, гумус, полностью переработан, стабилизирован и пригоден для ландшафтных работ, садоводства и сельского хозяйства. Метан может быть использован для производства тепло/электроэнергии.

Переработка использованных шин.

Для переработки шин используется технология низкотемпературного пиролиза с получением электроэнергии, сорбента для очистки воды или высококачественной сажи, пригодной для производства автопокрышек.

Линии демонтажа старых автомобилей.

Для переработки старых автомобилей используется технология промышленного демонтажа, позволяющая вторично использовать отдельные детали. Стандартная линия линии промышленного демонтажа, способна перерабатывать 10 000 старых автомобилей в год или до 60 машин в день при смене 12 человек (всего персонал завода 24 человека). Линия предназначена для оптимального демонтажа деталей в безопасных рабочих условиях. Основными элементами линии являются автоматический конвейер, передвигающий автомобили, устройство переворачивания автомобилей для демонтажа деталей днища и подготовки автомобиля к снятию двигателя, а также оборудование для демонтажа деталей и хранения снятых материалов. Предприятие состоит из цеха линии демонтажа, зоны для удаления аккумуляторов и слива автомобильных жидкостей, крытых складских помещений и офисного здания. Экономическая эффективность предприятия обеспечивается продажей автомобильных деталей и отсортированных материалов. Для эффективной эксплуатации завода в зависимости от транспортных тарифов в радиусе 25-30 км от завода должно быть в наличии 25 000 остовов старых автомобилей. В общем случае для завода требуется площадка, по крайней мере, 20 000 м2. Поставка линии промышленного демонтажа включает обучение рабочего персонала на площадке заказчика и в Западной Европе, обучение управлению предприятием и тренинг по организации сбора старых автомобилей и продаже запчастей и материалов.

Утилизация медицинских отходов.

Предлагаемая технология очистки медицинских отходов стерилизует такие виды медицинских отходов как иглы, ланцеты, медицинские контейнеры, металлические зонды, стекло, биологические культуры, физиологические вещества, медикаменты, шприцы, фильтры, пузырьки, подгузники, катетеры, лабораторные отходы и т.д. Технология очистки медицинских отходов измельчает и стерилизует отходы, так что они превращаются в сухую, однородную пыль без запаха (гранулы диаметром 1-2 мм). Этот остаток является целиком инертным продуктом, не содержит микроорганизмов и не обладает бактерицидными свойствами. Остаток может быть утилизирован как обычные городские отходы или использован при ландшафтных работах. Технология переработки медицинских отходов — это закрытый процесс. Стандартное оборудование работает в полуавтоматическом режиме, в функции оператора входит загрузка установки при помощи подъемника и запуск процесса. После начала процесса все операции осуществляются автоматически и контролируются программируемым модулем, в то время как сообщения о состоянии процесса и сигналы о возможных неисправностях отображаются на пульте управления. Возможна поставка целиком автоматической системы. Учитывая специфический вес материала и время переработки, производительность установки составляет 100 кг/час.

Предлагаемые современные технологии позволяют одновременно решить проблему утилизации мусора и создать местные источники энергии. Таким образом, мусор вернется к нам не в виде разрастающихся свалок и загрязненной воды, а в виде электричества по проводам, тепла в батареях отопления или выращенных в теплицах овощей и фруктов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблема полного уничтожения или частичной утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) — бытового мусора — актуальна, прежде всего, с точки зрения отрицательного воздействия на окружающую среду. Твердые бытовые отходы – это богатый источник вторичных ресурсов (в том числе черных, цветных, редких и рассеянных металлов), а также “бесплатный” энергоноситель, так как бытовой мусор – возобновляемое углеродсодержащее энергетическое сырье для топливной энергетики. Однако для любого города и населенного пункта проблема удаления или обезвреживания твердых бытовых отходов всегда является в первую очередь проблемой экологической. Весьма важно, чтобы процессы утилизации бытовых отходов не нарушали экологическую безопасность города, нормальное функционирование городского хозяйства с точки зрения общественной санитарии и гигиены, а также условия жизни населения в целом. Как известно, подавляющая масса ТБО в мире пока складируется на мусорных свалках, стихийных или специально организованных в виде “мусорных полигонов”. Однако это самый неэффективный способ борьбы с ТБО, так как мусорные свалки, занимающие огромные территории часто плодородных земель и характеризующиеся высокой концентрацией углеродсодержащих материалов (бумага, полиэтилен, пластик, дерево, резина), часто горят, загрязняя окружающую среду отходящими газами. Кроме того, мусорные свалки являются источником загрязнения как поверхностных, так и подземных вод за счет дренажа свалок атмосферными осадками. Зарубежный опыт показывает, что рациональная организация переработки ТБО дает возможность использовать до 90% продуктов утилизации в строительной индустрии, например в качестве заполнителя бетона.

По данным специализированных фирм, осуществляющих в настоящее время даже малоперспективные технологии прямого сжигания твердых бытовых отходов, реализация термических методов при сжигании 1000 кг ТБО позволит получить тепловую энергию, эквивалентную сжиганию 250 кг мазута. Однако реальная экономия будет еще больше, поскольку не учитывают сам факт сохранения первичного сырья и затраты на добычу его, т. е. нефти и получения из нее мазута. Кроме того, в развитых странах существует законодательное ограничение на содержание в 1 м3 выбрасываемого в атмосферу дымового газа не более 0,1х10-9 г двуокиси азота и фуранов при сжигании отходов. Эти ограничения диктуют необходимость поисков технологических путей обеззараживания ТБО с наименьшим отрицательным влиянием на окружающую среду, особенно мусорных свалок. Следовательно, присутствие бытового мусора в открытых свалках крайне отрицательно влияет на окружающую среду и как следствие — на человека.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов, утв. Минстроем России 02.11.96, согласована с Госкомсанэпиднадзором России 10.06.96 №01-8/1711.

2. Санитарные правила устройства проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения неутилизируемых промышленных отходов №1746-77, утв. Минздравом СССР 22.08.77.

3. Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов №3183-84, утв. Минздравом СССР 29.12.84.

4. Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87 №4422-87.

5. Правила сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений: СанПиН 2.1.7.728-99, утв. Минздравом России 22.01.99.

7. ГОСТ 17.4.1.02-83 Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения.

8. Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами (СПОРО-85) №3938-85, утв. Минздравом СССР, введенные в действие Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 11.11.98 №30, взамен “Санитарных правил устройства и содержания полигонов для твердых бытовых отходов”, утвержденных Минздравом СССР 16.05.83 №2811-83.

9. СП 2.1.7.1038-01.