Реферат на тему “Экологические проблемы. Бытовые отходы”. Пути использования бытовых отходов


Эффективные методы и способы переработки мусора

Правильная утилизация отходов — огромный шаг на пути улучшения экологии.

Существует не один способ переработки мусора.

Главная задача каждого из методов состоит в том, чтобы выполнить поставленную задачу, не допуская распространения вредных бактерий и микроорганизмов. При этом нужно минимизировать и выделяющиеся при самой утилизации вредные вещества.

Рассмотрим варианты уничтожения отходов и оценим, насколько каждый из них эффективен.

Захоронение отходов на полигонах

Полигоны служат для сбора и переработки мусора природным путем. На многих из них практикуется очень простая и понятная система утилизации: как только соберется определенный объем мусора, его закапывают. Мало того, что этот метод устаревший, он является бомбой замедленного действия, ведь есть такие материалы, которые не разлагаются десятилетиями.

Те немногие полигоны, которые имеют в своем распоряжении цеха по сортировке мусора, работают следующим образом: приезжающие машины регистрируют на пункте пропуска. Там же измеряется объем кузова, чтобы определить стоимость утилизации; измеряется уровень радиации. Если он превышает допустимые нормы, машину не пропускают.

От пропускного пункта машина направляется в цех сортировки мусора. Сортировка происходит вручную: машина подает мусор на транспортировочную ленту, а работники оттуда выбирают бутылки, бумагу и т. д. Отсортированные материалы складывают в контейнеры без дна, из которых мусор попадает сразу в клетку и под пресс. Когда процесс окончен, оставшиеся отходы (не вошедшие ни в одну из категорий) также спрессовывают и отвозят непосредственно на свалку. Так как долго разлагающиеся материалы отсортированы, оставшийся мусор можно засыпать землей.

Пластиковые бутылки, картон и некоторые другие отходы покупаются предприятиями для производства. Например, из пластиковых бутылок и контейнеров изготовляют сетки для овощей, из стеклянных бутылок и осколков — новые изделия, из картона — туалетную бумагу.

Материалы, которые принимают на полигонах:

  • Бытовые отходы жилых домов, учреждений, предприятий, занимающихся торговлей пром- и продтоваров.
  • Отходы строительных организаций, которые могут быть приравнены к твердым бытовым отходам.
  • Могут приниматься промышленные отходы 4 класса опасности, если их количество не превышает третьей части принимаемого мусора.

Отходы, ввоз которых запрещен на полигон:

  • Строительный мусор 4 класса опасности, который содержит асбест, золу, шлаки.
  • Промышленный мусор 1, 2, 3 класса опасности.
  • Радиоактивные отходы.
  • Полигоны устраиваются согласно строгим санитарным нормам и только на тех участках, где риск заражения человека бактериями через воздушное или водное пространство сводится к минимуму. Занимаемая площадь рассчитана примерно на 20 лет.

Компостирование

Этот метод переработки знаком огородникам, которые для удобрения растений применяют перегнившие органические материалы. Компостирование отходов — метод утилизации, основанный на естественном разложении органических материалов.

Компостирование отходовСегодня известен способ компостирования даже неотсортированного потока бытовых отходов.

Из мусора вполне реально получить компост, который впоследствии мог бы использоваться в сельском хозяйстве. В СССР было построено множество заводов, но прекратили они функционировать из-за большого количества тяжелых металлов в мусоре.

Сегодня технологии компостирования в России сводятся к сбраживанию неотсортированного мусора в биореакторах.

Полученный продукт нельзя использовать в сельском хозяйстве, поэтому он находит применение тут же, на свалках — им покрывают отходы.

Сжигание ТБО

Этот метод утилизации считается эффективным при условии, что завод оснащен высокотехнологичным оборудованием. Из отходов вначале удаляют металлы, аккумуляторы, а также пластик.

Преимущества мусоросжигания:Сжигание ТБО

  • меньше неприятных запахов;
  • уменьшается количество вредных бактерий, выбросов;
  • полученная масса не привлекает грызунов и птиц;
  • есть возможность при сжигании получать энергию (тепловую и электрическую).

Недостатки:

  • дорогостоящее строительство и эксплуатация мусоросжигательных заводов;
  • строительство занимает не менее 5 лет;
  • при сжигании отходов в атмосферу попадают вредные вещества;
  • зола от мусоросжигания токсична и не может храниться на обычных свалках. Для этого нужны специальные хранилища.

По причине нехватки городских бюджетов, несогласованности с мусороперерабатывающими компаниями и по другим причинам в России пока не налажено производство мусоросжигающих заводов.

полипропиленЧугунный лом — очень ценный материал, из которого вторично можно изготовить множество полезных продуктов.

Полипропилен применяется для изготовления пакетов, мебели и других товаров. Подробную информацию об этом материале читайте здесь.

Приобское нефтяное месторождение — гигант по добыче нефти в России. Подробнее читайте по http://greenologia.ru/eko-problemy/proizvodstvo-neft/priobskoe-mestorozhdenie.html ссылке.

Пиролиз, его виды и преимущества

Пиролизом называют сжигание мусора в специальных камерах, препятствующих доступу кислорода. Есть два вида пиролиза:

  • Высокотемпературный — температура сжигания в печи свыше 900°С.
  • Низкотемпературный — от 450 до 900°С.

При сравнении обычного сжигания как метода утилизации мусора и низкотемпературного пиролиза можно выделить следующие преимущества второго способа:Пиролиз отходов

  • получение пиролизных масел, которые впоследствии используют при производстве пластмасс;
  • выделение пиролизного газа, который получают в достаточном количестве для обеспечения производства энергоносителей;
  • выделяется минимальное количество вредных веществ;
  • установки для пиролиза перерабатывают почти все виды бытовых отходов, но мусор предварительно должен быть отсортирован.

Высокотемпературный пиролиз в свою очередь имеет достоинства перед низкотемпературным:

  • не требуется сортировать отходы;
  • масса зольного остатка значительно меньше, и его можно использовать в промышленных и строительных целях;
  • при температуре горения свыше 900°С разлагаются опасные вещества, не попадая в окружающую среду;
  • полученные пиролизные масла не требуют очистки, так как они имеют достаточную степень чистоты.

Преимущества есть у каждого из методов переработки мусора, но все упирается в стоимость установок: чем эффективнее и выгоднее метод утилизации, тем дороже его установка и длиннее срок окупаемости. Несмотря на эти недостатки, государство стремится реализовать проекты по эффективной и безопасной переработке мусора, понимая: за этими технологиями будущее.

greenologia.ru

2. Способы утилизации отходов.

Мировой опыт насчитывает более 20 способов обезвреживания и утилизации отходов. Основные из них: сожжение, компостирование, складирование, повторное использование.

Сожжение – древнейший, но не лучший способ избавления от мусора. Сжигание твердых отходов в кострах или примитивных печах нельзя считать целесообразным ни с экономической ни, тем более, с экологической точек зрения. газы следует очищать, например с помощью электрических фильтров. Во-первых, далеко не весь мусор горит. Многие горючие отходы при сгорании дают золу, масса которой может составлять несколько процентов от массы исходного мусора. Поэтому все шлаки, которые остаются после сгорания, всё равно приходится вывозить на свалки. Были даже идеи добавлять мусор в доменные печи, что вряд ли улучшило бы качество получаемого чугуна. Неполное сгорание мусора приводит к выбросу огромного количества сажи и вредных органических соединений.

компостирование: в мусоре много компонентов, которые легко разлагаются на азот, фосфор, калий, биологически активные элементы. Осложняющий фактор: в компосте много тяжелых металлов, вредных для растений. Нужны особые методики сортировки мусора, сложная технологическая линия его сорбции, отмывания. Отсюда проблемы: дополнительные расходы на электроэнергию и водоснабжение. Но цивилизованные страны идут на это и в конечном итоге в стратегической перспективе результат окупает эти затраты.

В настоящее время наиболее рациональный способ утилизации отходов – повторное использование. Вторичное использование отходов - наиболее ресурсосберегающий путь, но 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 - должно находиться отдельно. Вторая проблема - доставка мусора к месту переработки. Тогда, например, битое стекло, собранное с окрестных свалок, будут перерабатывать на многочисленных стеклозаводах. Третья проблема заключается в том, что мусор - сырьё принципиально, будет заметно отличаться от предыдущей по целому ряду параметров. Поэтому мусор невозможно использовать как сырьё для производства высококачественной продукции.

Утилизация РО.

Остекловывание радиоактивных отходов.

Сжигание в основном используется для уменьшения объема горючих отходов низкого уровня активности. Пока она используется согласно строгим нормам, установленным для выбросов в атмосферу. Экологически чистая переработка медицинских отходов. Плазменная печь для уничтожения медицинских отходов установлена и функционирует на территории Первой клинической инфекционной больницы (Москва). Принцип действия этой печи позволяет перерабатывать инфицированные и токсичные отходы -шприцы, иглы, скальпели, перевязочные средства и т.п. - экологически безопасным образом. Отходы перед отправкой в печь не надо сортировать и необходимо лишь упаковывать в одноразовые полиэтиленовые пакеты. Образовавшиеся же при сжигании кислые газы проходит через слой шлака, где нейтрализуются и частично растворяются, и поступают во вторую камеру. Там они затем проходят через волоконную пятиступенчато систему газоочистки. И только потом - уже полностью обезвреженными - выбрасываются в атмосферу.

Уплотнение технология уменьшения объема. Диапозон установок для уплотнения может быть достаточно широк: от систем уплотнения с низкой силой давления (~5 тонн или выше) до прессов с силой уплотнения более 1000 тонн, которые называются суперуплотнителями.

Цементирование радиоактивных отходов с помощью жидких цементных растворов, приготовленных по специальным рецептам, твердые отходы помещаются в контейнеры. Затем в этот контейнер заливается жидкий цементный раствор, где он и схватывается.

Радиоактивные отходы отправят на Солнце в России разработан подобный проект. отходы на Солнце смогут доставлять ракеты типа "Энергия". Одна такая ракета "Энергия" может вывозить с Земли до 20 тонн отходов, то есть в год можно отправлять на уничтожение до 100 тонн радиоактивных материалов.

Транспортирование отходов

  1. Надлежащая организация сбора и транспортировки отходов может внести большой вклад в оздоровление окружающей природной среды. В США на их удаление и обезвреживание расходуется около 10 млрд долларов в год, причем больше половины этих средств идет на сбор и транспортировку.

  1. Промышленные отходы обычно удаляются самими предприятиями в специальные места захоронения или на общие свалки.

  1. Твердые бытовые отходы (ТБО) по мусоропроводам зданий собираются в специальные камеры и далее в мусоровозы.

  2. В ряде стран, например в Швеции, применяют пневматический транспорт для удаления мусора из мусоропроводов по подземным каналам до станции переработки, которая обслуживает несколько зданий. Здесь мусор прессуют для уменьшения объема и перегружают в мусоровозы.

  3. В некоторых странах применяется сплав в канализацию дробленных отходов из квартир, домов гостиниц и т.п. Для этого у раковин устанавливаются механические дробилки, из которых измельченный мусор вместе со сточной водой удаляется в канализацию, где он обезвреживается в специальных очистных установках. Указанный метод имеет большие преимущества перед вывозной системой, поскольку позволяет удалять быстро разлагающуюся часть отходов сразу же после образования.

  4. Для транспортирования опасных отходов необходимо соблюдение следующих условий: наличие паспорта опасных отходов, наличие специально оборудованных и снабженных специальными знаками транспортных средств, соблюдение требований безопасности к транспортированию опасных отходов на транспортных средствах, наличие документации с указанием количества транспортируемых опасных отходов, цели и места назначения.

Сроки сохранения отходов

ПИЩЕВЫЕ ОТХОДЫ Ущерб природе: практически не наносят.

Вред человеку: гниющие пищевые отходы - рассадник микробов. Время разложения: 1 - 7 нед. Способ вторичного использования: компостирование. Категорически запрещается бросать в огонь, так как могут образоваться диоксиды.

Макулатура: 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. Время_разложения: 2-3 года. Способ вторичного использования: переработка на обёрточную бумагу.

Изделия из тканей Ущерб природе: не наносят. Время разложения: 2-3 года.

Деревянные изделия. Ущерб природе: не наносят. Время разложения: несколько десятков лет. Наименее опасный способ обезвреживания: сжигание

Консервные банки Ущерб природе: соединение цинка, олова и железа ядовиты для многих организмов. Время разложения: на земле - несколько десятков лет,Способ вторичного использования: переплавка вместе с металлом.

Металлолом Ущерб природе: соединения железа ядовиты для многих организмов.. 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.

Фольга Материал: алюминий. Ущерб природе: практически не наносит.Время разложения: на земле - несколько десятков лет, в пресной воде — несколько лет, Наименее опасный способ обезвреживания: захоронение.

Банки из-под пива и других напитков Материал: алюминий и его сплавы. Время разложения: на земле - сотни лет, в пресной воде - несколько десятков лет, в солёной воде - несколько лет. Способ вторичного использования: переплавка.

Стеклотара Время разложения: на земле - несколько сотен лет, в спокойной воде - около 100 лет. Способ вторичного использования: использование по прямому назначению или переплавка.

Кирпичи Ущерб природе: практически не наносит. Время разложения: на земле - несколько тысяч лет, в спокойной воде -несколько сотен лет, в полосе прибоя - несколько лет. Способ вторичного использования: переработка в крошку.

Изделия из пластмасс. Ущерб природе: препятствует газообмену в почвах и водоёмах. Могут быть проглочены животными, что приведёт к гибели последних. Вред человеку: пластмассы могут выделять при разложении ядовитые вещества. Время разложения: около 100 лет, может быть и больше.

Упаковка для пищевых продуктов Медленно разрушается под действием солнечных лучей. Время разложения: десятки лет, может быть и больше. Способ вторичного использования: не существует. Наименее опасный способ обезвреживания: захоронение.

Батарейки Очень ядовитый мусор! Материал: цинк, уголь, оксид марганца. Время разложения: на земле - около 10 лет, в спокойной воде - несколько лет, в солёной воде - около года. Наименее опасный способ обезвреживания: вывоз на свалку.

Поэтому особое внимание уделяется на утилизацию таких отходов как упаковочный материал.

В соответствии с требованиями Директивы 94/62/ЕС всякая упаковка должна маркирована следующими знаками:

  • повторное или многократное использование,

  • подлежит вторичной переработке;

частично или полностью произведена из ВПО, с указанием его процентного содержания ;

Упаковочные материалы обозначаются следующими цифрами:

пластмассы -от 1 до 19;

бумага и картон - от 20 до 39,

металлы - от 40 до 49,

древесина - от 50 до 59,

текстиль - от 60 до 69,

стекло - от 70 до 79.

Слайд 5-27

В последнее время во всем мире растет производство упаковочных материалов. Упаковка, особенно пищевая, становится более разнообразной, функциональной и красочной. Поэтому сейчас она выполняет не только свою барьерную роль, защищая продукты питания от неблагоприятных воздействий окружающей среды, но и имеет рекламное назначение, способствуя продвижению товаров на рынке. Производство упаковки в настоящее время является ведущей отраслью экономики: расходы на нее достигли 500 млрд. долл. США в год.

Одним из путей является создание так называемой биоразлагаемой упаковки. Сейчас основная доля упаковочных материалов приходится на пластики, что объясняется их достаточно высокой механической прочностью, легкостью, дешевизной и доступностью исходного сырья. Но использование такой упаковки, как показала жизнь, чревато тем, что ее разложение в природных условиях (на полигонах) исчисляется десятками и сотнями лет. Несмотря на это, полимерный упаковочный бум продолжается. Кроме того по подсчетам экспертов, основного сырья для изготовления полимерной упаковки - нефти хватит человечеству лишь только на ближайшие 100 лет. Ее изготавливают на основе полимеров, которые могут разрушаться в естественных условиях под воздействием природных факторов: свет, температура, влага, а также при участии живых микроорганизмов (бактерий, дрожжей, грибов и т.д.). При этом высокомолекулярные вещества разлагаются на низкомолекулярные, такие как вода, углекислый газ и другие соединения. Таким образом совершается естественный круговорот веществ, созданный эволюцией и способный поддерживать экологическое равновесие в природе.

Способы получения биопластиков

Сейчас наибольшее распространение получило изготовление биоразрушаемой упаковки, основанное на введении в синтетический полимер веществ растительного происхождения. Они служат питательной средой для микроорганизмов, что приводит к нарушению целостности упаковки и, соответственно, к разрушению. Сырьем для получения этих веществ является: картофель, свекла, тапиока, зерновые и бобовые культуры, целлюлоза (древесина, хлопчатник, лигнин) и др. Также разработана композиция используется для выпуска пищевой упаковки и сельскохозяйственной пленки. Такой материал разрушается почти наполовину за 50 и практически полностью - через 80 дней. Так, материалы на основе поливинилового спирта способны биоразлагаться в горячей и холодной воде. Полимеры, изготовленные на основе молочного белка -казеина, полностью разрушаются при компостировании в течение 45 дней.

Новым упаковочным материалом является эколин. Его получают из полиэтилена с добавлением таких природных минеральных наполнителей, как известняк или доломит. Этот материал прошел сертификацию и в качестве упаковки может применяться для пищевых продуктов. Его преимуществами являются нетоксичность, дешевое минеральное сырье, меньший расход нефтепродуктов. К перспективной относится упаковка из кукурузы. Из кукурузы изготавливают разнообразную упаковку, например бутылки. Выпускают и пленку, которую используют не только как пищевую упаковку, но и применяют в других областях. Пленку можно производить и непосредственно из кукурузного крахмала, которым так богаты зерна этой культуры. Подобные упаковочные материалы быстро и полностью разлагаются в природных условиях и даже при сжигании не выделяют вредных веществ. Историческим фактом является то, что еще в 30-е годы прошлого века Генри Форд изучал возможности использования пластиков на основе сои для деталей своих автомобилей.

Биогенная упаковка. Ее можно изготовить, например, из древесной массы, которая накапливается в виде отходов при прочистке лесов. Такая упаковка полностью утилизируется под воздействием природных факторов. В качестве материала для создания биогенной упаковки могут использоваться отходы пищеперерабатывающей промышленности. Так, при изготовлении яблочного сока побочным продуктом являются яблочные выжимки, которые могут служить составной частью биоразлагаемой упаковки. Следующий путь - использование материалов на основе водорослей. Это быстрорастущее сырье — так некоторые виды водорослей могут за 12 часов вырасти на целый метр. После его использования он легко компостируется или подвергается вторичной переработке, например, с макулатурой. Как было установлено исследованиями, сине-зеленные водоросли, способны синтезировать целлюлозу. Ее можно использовать как биоразлагаемую добавку для изготовления бумаги, сохраняя тем самым наши леса от излишней вырубки. Если учесть, что цианобактерии живут на нашей земле повсюду уже 2,8 миллиарда лет, они представляют несомненный интерес для тароупаковочной промышленности, являясь воспроизводимым и экологически безвредным природным ресурсом. Сейчас во всем мире снова возрос интерес к упаковке, изготовленной из бумаги и картона. Хотя она и дороже полимерной, однако потребители (особенно в развитых странах) готовы платить больше, приобретая пищевой продукт, упакованный в экологически чистый материал природного происхождения. Большое внимание уделяется пергаменту, традиционно производимому из целлюлозы. Использованная пергаментная упаковка из-под кондитерских изделий или масло/жиросодержащих продуктов не загрязняет окружающее среду, хорошо биоразлагается и может являться вторичным сырьем, например, для удобрений или производства компоста, а также макулатурной добавкой при изготовлении бумаги.

Съедобная упаковка

Заслуживает внимание и упаковка из молока - новый вид так называемой «съедобной» пищевой упаковки. На основе молочного белка - казеина получают водонепроницаемую пленку. Такие тонкие пленки можно наносить непосредственно на пищевой продукт — они очень хорошо выполняют свои барьерные функции, т.е. защищают продукт от механических, атмосферных и других неблагоприятных воздействий. Так, в частности, они хорошо поддерживают влажность, и поэтому их применяют для сырков, а ламинированный пленочный казеин - для йогуртов. Казеин можно модифицировать, т.е. вводить в его состав витамины, ароматизаторы, антиоксиданты для улучшения питательных свойств и увеличения срока хранения. Такие упаковки получили название «активные», так как они принимают непосредственное участие в производстве пищевого продукта. Это новое и рациональное направление в пищевой промышленности. В организме человека они могут играть роль натуральных энтеросорбентов, выводя из организма тяжелые и токсичные металлы, радионуклиды. Согласно оценкам экспертов, такие технологии примерно в 50 раз дешевле по сравнению с традиционными химическими способами.

Умная упаковка

Скоро она будет выступать в роли детектора свежести продуктов питания. Для этого на нее будут наносить пластиковый диск (конечно, из биоразлагаемого полимера), который меняет цвет, когда продукт начинает портиться, например от бесцветного до розового или голубого - в зависимости от вида пищевого продукта. Первые диски уже появились для морепродуктов - рыбы креветок. Другой разработкой является продуктовый «светофор», наносимый на вакуумную упаковку, в частности, колбасные изделия, и имеющий два индикатора «сигнализирующих» о пригодности или испорченности продукта питания. Пока биоразлагаемые упаковочные материалы дороже традиционных. Но, несмотря на это, многие крупные розничные сети переходят на более современную упаковку. Возрастание объемов производства таких упаковочных средств приведет к снижению их стоимости.

Однако следует отметить, что пока еще производство и потребление биоразлагаемых упаковочных материалов и упаковок не решает полностью проблемы охраны среды обитания от использованной и изношенной полимерной упаковки и тары. Причин здесь несколько: - трудность регулирования скорости распада на свалках; - довольно высокая стоимость вводимых добавок.

studfiles.net

Решение задач Задача 8

Химкомбинат по производству азотных удобрений сбросил в ближайший водоем 30 т нитрата аммония. Выживут ли ушастые окуни, живущие в этом озере? Размер озера 200х50х5 м. Токсичная концентрация нитрата аммония для ушастых окуней составляет 800 мг/л.

Дано:

MNh5NO3=30 т=3x1010 мг

VNh5NO3=200x50x5 м=5x104 м3=5x107 л

Стокс=800 мг/л

Найти: СNh5NO3

Решение:

СNh5NO3=M/V

СNh5NO3=(3x1010 мг)/ (5x107 л)=600 мг/л – данная концентрация нитрата аммония

СNh5NO3< Стокс

Следовательно, ушастые окуни выживут.

Ответ: ушастые окуни выживут, так как данная концентрация нитрата аммония не превышает его токсичной концентрации.

Задача 19

Перечислите пути использования бытовых отходов.

Особую опасность для окружающей среды и человека представляет практика вывоза токсичных отходов в места неорганизованного хранения. Между тем объем таких отходов, размещаемых на несанкционированных свалках, год от года возрастает.

Определенный интерес представляет эколого-экономический анализ проблем экспортно-импортной политики в области обращения с отходами. В настоящее время в РФ ежегодно ввозится примерно 230 тыс. т отходов, большую часть которых составляет доменный шлак, используемый в строительстве. Импортируется также большое количество бывших в употреблении, но сохранивших потребительские свойства автомобильных покрышек - до 1 млн. шт. в год. Экспорт отходов находится на уровне 200 тыс. т. Помимо «черного» металлолома вывозятся лом цветных металлов, отходы пластмасс, шлаки. География экспорта охватывает многие страны Европы, а также Китай, США и Японию.

Существует несколько способов ликвидации или использования твердых отходов. Самый радикальный из них - не допускать образования отходов, выходящих за рамки применяемых технологий (природосберегающий тип производства). Однако такой способ в массовых масштабах будет применяться лишь в перспективе. К тому же он не решает проблему бытового мусора и отходов конечной продукции. Самый простой способ утилизации отходов - их захоронение или складирование на соответствующих полигонах (свалках). Это наиболее распространенный метод, используемый повсеместно (в США на свалках содержится примерно 80% всех твердых отходов, в России этот показатель еще выше), так как является относительно недорогим и не требующим особых технологических решений.

Но такой способ расточителен - локализуя отходы, мы теряем безвозвратно ресурсы, содержащиеся в них, и засоряем землю, часто плодородную, расположенную вокруг крупных городов (в России под свалками только коммунально-бытовых отходов занято 90 тыс. га земель). В последние годы в развитых в промышленном отношении странах как альтернатива свалкам стали строиться и применяться мусоросжигающие заводы (в США - с 60-х гг.).

В настоящее время, например, в Швеции на 9 млн. жителей приходится 23 подобных завода, в Швейцарии (7 млн. чел.) - 18, В Дании (5 млн. чел.) - 36. В конце 70-х годов мусоросжигательные заводы стали появляться и в России, однако, их количества пока явно недостаточно. К примеру, в Москве действует 2 завода, перерабатывающие 200 тыс. т мусора в год, в то время как его образование составляет не менее 2,5 млн. т.

Положительная сторона этого процесса состоит в уничтожении мусора и выработке энергии при сжигании, которая может быть использована как для самих печей, так и для отопления. Отрицательная - также в уничтожении мусора (т.е. ресурсов), загрязнении окружающей среды продуктами сгорания (эти последствия могут сводиться на нет за счет установки специальных систем удаления загрязняющих веществ, что будет увеличивать издержки), в образовании отходов в виде токсичной золы (отходы из отходов по массе составляют примерно 25%).

Еще один недостаток, препятствующий широкому распространению мусоросжигающих установок, - высокие удельные затраты на тонну перерабатываемых отходов по сравнению с традиционными свалками.

Приоритетным способом утилизации отходов должен стать метод восстановления ресурсов, т.е. сбора, сортировки, подготовки отходов различных видов для их последующей рециркуляции (вторичного использования). Речь, таким образом, идет о превращении отходов во вторичные ресурсы.

В соответствии со вторым законом термодинамики 100-процентное рециклирование и возвращение в экономическую систему произведенных ею отходов невозможно. На степень утилизации отходов воздействуют и чисто экономические факторы, такие как относительный уровень цен первичного и вторичного сырья, ресурсно- и энергозатраты, наличие технических решений для переработки отходов, культурные и исторические традиции стран по отношению к охране окружающей среды и утилизации вторичных ресурсов (в России, например, все попытки селективного сбора бытовых отходов всегда оканчивались неудачей).

studfiles.net

Проблемы и способы утилизации бытовых отходов

Человек производит отходы ежедневно, ежечасно и ежеминутно. Чтобы понять масштабность этого явления, достаточно подсчитать, сколько раз вы совершаете путешествие до мусоропровода или мусорного бака. Все, что туда отправляется, и есть бытовые отходы (они же ТБО, то есть твердые). Бытовые отходы возникают в любом случае и в любой ситуации. Отсутствие дома у хозяев не останавливает процесс их производства.

Отходы накапливаются как в результате жизнедеятельности, так и извне. Например, почтальоны или рекламные агенты заваливают почтовый ящик ненужной макулатурой, но отвечать за ее ликвидацию положено уже хозяевам. Если же говорить о таких глобальных вещах, как переезд, ремонт или просто генеральная уборка жилого помещения, то объем ТБО превосходит ожидания человека даже с самым развитым воображением.

Поняв, что отходы образуются как самим человеком, так и опосредованно, следует дать четкое определение этому явлению.

За аббревиатурой ТБО кроются любые товары или предметы, потерявшие свои эксплуатационные свойства и подлежащие вследствие этого переработке или утилизации.

Они могут быть произведены для определенных целей и быть впоследствии признаны негодными или являться отходами производства.В зависимости от происхождения ТБО делят по видам:

  • ТБО потребления. Сюда входят предметы, не годные к употреблению вследствие выработки своего ресурса;
  • ТБО производства. Предметы и материалы, образовавшиеся в результате изготовления других предметов различного назначения.

Состав и классификация ТБО

По степени воздействия

В свою очередь, степень воздействия также подвержена делению на классы. Это сделано для большей четкости определения класса ТБО с целью принятия соответствующих мер по его хранению и транспортировке. Различают пять степеней, установленных согласно российскому законодательству:Бытовые отходы

  1. 5-я степень опасности (далее – СО). Утилизируемые ТБО. Влияние на экологию очень низкое. Мусор подвержен переработке без существенного воздействия на окружающую природную среду;
  2. 4-я СО. Среднеопасные ТБО. В эту группу входят все отходы с периодом естественного распада до 3 лет. Несмотря на то что их присутствие нарушает экологическое равновесие в природе, степень опасности таких ТБО определена как низкая;
  3. 3-я СО. Опасные отходы. Воздействие на природу – сильное, влекущее нарушение экологической системы. Срок восстановления природы после воздействия таких ТБО составляет около 10 лет, причем срок отсчитывается после ликвидации источника воздействия;
  4. 2-я СО. Высокая опасность. После воздействия на экологию полное восстановление баланса возможно не менее чем через 30 лет;
  5. 1-я СО. Крайне высокая опасность. Воздействие таких ТБО влечет за собой полное уничтожение природы без возможности ее восстановления.

По составу

Данный пункт классифицирует ТБО по материалу, из которого они состоят:Росток среди мусора

  • пищевые отходы;
  • бумага;
  • ткань;
  • дерево;
  • кожа;
  • резина;
  • пластик;
  • стекло и керамика;
  • металл.

Отдельным пунктом иногда включают габариты ТБО, но этот подход используется не часто в силу неоднозначности определения точной структуры отходов.

Проблемы сбора и утилизации ТБО

ТБО и их проблемы в РФ

Основная проблема увеличения объемов ТБО в нашей стране лежит в плоскости урбанизации.

С повышением роли городов в экономике страны увеличиваются как размеры этих городов, так и число их жителей. Увеличение числа жителей многократно повышает нагрузку на городские коммунальные службы.

Создается ситуация, когда меры, направленные на улучшение экологической и санитарной обстановки, попросту запаздывают, будучи не в силах угнаться за ростом народонаселения. В настоящее время в городах России проживает около 75% всех граждан страны. Несмотря на высокую цифру стоит заметить, что Россия далеко не первая в Европе по этому показателю. Тем не менее объем ТБО растет стремительно.Пакет для мусора

Вторая по важности влияния проблема – технический прогресс, вернее его недостаточное использование. Система сбора, транспортировки и утилизации ТБО развита крайне слабо. Большие расстояния, огромная площадь и экономия на всех этапах производственной деятельности приводят к созданию стихийных свалок.

Но и без них самым популярным способом избавления от бытового мусора является именно организация захоронения ТБО на открытых полигонах. Желание действовать в рамках призывов о сохранности окружающей среды разобьется о сухие данные: в настоящее время в России только 5-7% от общего числа ТБО перерабатывается на специальных фабриках по переработке мусора.

Третьим препятствием к скорейшему наведению порядка является отсутствие взаимопонимания (не сказать хуже – конфронтация) между государственными муниципальными службами и частными коммерческими компаниями. Муниципалитеты ревностно охраняют приоритетное право освоения такого вида предпринимательской деятельности, не допуская туда посторонних.

ТБО и сложности за рубежом

Главная проблема с ТБО в мире, как ни странно, это ужесточение требований к срокам годности Мусорные корзинытоваров. Загнанные в жесткие рамки, производители вынуждены избавляться от неликвидов путем их утилизации. Поскольку производство с каждым годом растет, растет и количество отходов. Отлаженная система утилизации любого вида отходов дает сбои. Перерабатывающие комплексы работают с повышенной нагрузкой.

Следующий момент, по поводу которого бьют тревогу экологи всего мира, это образование стран-свалок. Многие государства с неразвитой экономикой охотно принимают на переработку ТБО со всего мира. Несмотря на имеющиеся в их распоряжении промышленные мощности, последние не справляются с нескончаемым потоком мусора из стран с более высоким уровнем жизни, и отходы временно оседают под открытым небом. Поскольку атмосфера не может принадлежать кому-либо в разных долях, вредные выбросы происходят все чаще.

Способы ликвидации ТБО

Ликвидируют мусор несколькими способами, из которых самыми экономичными являются два:

  • компостирование. Суть метода заключена в утилизации отходов биологического происхождения путем их разложения естественным способом;
  • сжигание. Термообработка любых ТБО позволяет добиться полного их уничтожения. Однако не следует забывать о том, что многие ТБО сжигать просто невыгодно. Такие отходы, как бумага или древесина, являются продуктом многократной переработки, их уничтожение повлечет за собой безвозвратную потерю лесного массива планеты.

В настоящее время простое сжигание ТБО в развитых странах не практикуется, выделяемая при сжигании энергия используется в качестве альтернативной обычным видам энергии.

Разделение ТБО

Невозможно переоценить важность разделения ТБО на начальном этапе, то есть после сбора. Уменьшение нагрузки на природу достигается только возможностью вторичного использования ТБО в производстве товаров народного потребления.Разделение мусора

При всех усилиях, прилагаемых на планете всеми заинтересованными лицами (начиная от правительств стран и заканчивая компаниями-утилизаторами мусора), результат их деятельности не будет признан удовлетворительным без участия каждого отдельного потребителя. Без понимания самой идеи о необходимости деления ТБО на типы, соблюдения правил сбора ТБО дальше собственного порога дело не продвинется.

Набившие оскомину слова о личном вкладе каждого в дело спасения жизни на земле не будут казаться чем-то эфемерным, когда за окном вашего дома возникнут очертания труб мусоросжигательного завода, непрерывно и беспрестанно дымящих день и ночь. А все потому, что вы в свое время пренебрегли правилами утилизации ТБО. Задыхающийся мир потребует генеральной уборки. Круг замкнется.

greenologia.ru

Анализ методов и перспектив использования твёрдых бытовых отходов в системах энергоснабжения



Твёрдые бытовые отходы и их свойства

Бытовой мусор является одним из видов хозяйственно-бытовых отбросов жизнедеятельности человека. Бытовой мусор состоит из органических и неорганических частей. Полная характеристика ТБО предполагает рассмотрение их фракционного и морфологического состава, средней плотности, количества, химическую и бактериологическую характеристику. Ниже приведена сводная таблица состава ТБО рис.1.

Примерный состав ТБО в СССР в 1989

Рис.1. Примерный состав ТБО в СССР в 1989 г.

На соотношение составляющих бытовых отходов оказывают большое влияние: степень благоустройства жилищного фонда, сезоны года, климатические и другие условия. Так, в осенний период содержание пищевых отходов значительно выше, чем в другие периоды, что связано с большим использованием овощей и фруктов в рационе питания населения. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что с течением времени в составе и свойствах мусора происходят существенные изменения. В составе мусора постоянно увеличивается содержание бумаги благодаря развивающемуся производству и растущему использованию её прежде всего из-за повышения культурного уровня и распространения упаковок в торговле.

В связи с вредными свойствами бытового мусора, обусловленными наличием в нем быстроразлагающихся органических веществ, болезнетворных организмов и т.д. возникает важнейшая задача санитарной очистки городов. При этом целесообразно использовать полезные свойства отбросов.

Можно выделить следующие основные методы обезвреживания и переработки твердых бытовых отходов (ТБО):

  • Утилизационные – с максимальным использованием всех полезных свойств путём переработки основной части мусора в органическое удобрение и биотопливо, выделения вторичного сырья и использование горючих неутилизируемых частей (в качестве топлива) на мусороперерабатывающих заводах;
  • Ликвидационные, не предусматривающие использование полезных свойств отходов: захоронение на усовершенствованных свалках с засыпкой землёй, сброс в болота, выработанные шахты, карьеры, вывоз в море, а также сжигание отбросов без использования тепла.

С точки зрения использования твёрдых бытовых отходов в системах энергосбережения для нас конечно представляет интерес утилизационные способы переработки.

Получение компоста из твердых бытовых отходов (ТБО)

Одним из наиболее распространенных методов утилизации бытового мусора является его биологическая переработка с получением компоста и биотоплива. Процесс обезвреживания и переработки осуществляется за счёт саморазогревания мусора, и поэтому называется биотермическим. Этот процесс происходит в результате роста и развития разнообразных, в основном теплолюбивых (термофильных), микроорганизмов в аэробных условиях, то есть при достаточном доступе воздуха.

В ходе процесса мусор разогревается до температуры 60С°, что губительно действует на болезнетворные микроорганизмы и обеспечивает надёжное обезвреживание мусора. Под действием развивающейся микрофлоры сложные, быстрогниющие органические вещества разлагаются с образованием форм, легко усваиваемых растениями, получается компост.

Схематически основные фазы микробиологического процесса разложения органического вещества отбросов можно представить следующим образом. Сначала компостируемая масса имеет температуру окружающего воздуха. Затем с ростом микроорганизмов растёт и температура компоста. До 40С° в нём усиленно размножаются мезофильные организмы (оптимальная температура их развития 25-30С°).

Повышение температуры в компостируемой массе свыше 40С° приводит к гибели мезофилов и размножению более теплолюбивых микробов - термофилов. Это наиболее важная стадия в процессе компостирования, так как микроорганизмы проявляют здесь наибольшую активность и окислительные процессы интенсифицируются. Затем температура постепенно снижается, доходит до мезофильной стадии и процесс затухает.

При компостировании сложные белковые соединения легко разлагаются и переходят в более простые соединения - сначала в аминокислоты, конечная фаза расщепления которых сопровождается выделением аммиака. Аммиак окисляется сначала в азотистую, а затем в азотную кислоту. Процесс этот называется нитрификацией, так как его вызывают особые нитрифицирующие микроорганизмы.

При ускоренном механизированном компостировании, когда процесс органического вещества в установке длится несколько дней, обычно имеют место процессы аммонификации. Нитрификация может наступить лишь во время последующего дозревания в штабелях или в почве при соответствующих условиях.

На процесс компостирования наиболее влияют: влажность компостируемой массы, аэрация, температура и состав исходного мусора. Для создания лучших условий компостирования применяют различные способы подготовки отбросов или их сочетания: магнитная сепарация, просеивание для разделения по крупности и по составу, дробление. В ходе процесса осуществляют подачу воздуха, подсушку или увлажнение отходов, в ряде установок применяют биологические добавки, ускоряющие процесс разложения органических веществ. В некоторых установках извлечение металла и операции по обогащению компоста производят после процесса компостирования в конце технологической линии.

Существуют различные технологии компостирования:

Минимальная технология

Компостные кучи - 4 метра в высоту и 6 метров в ширину. Переворачиваются раз в год. Процесс компостирования занимает от одного до трех лет в зависимости от климата. Необходима относительно большая санитарная зона.

Технология низкого уровня

Компостные кучи - 2 метра в высоту и 3-4 в ширину. В первый раз кучи переворачиваются через месяц. Следующее переворачивание и формирование новой кучи - через 10-11 месяцев. Компостирование занимает 16-18 месяцев.

Технология среднего уровня

Кучи переворачиваются ежедневно. Компост готов через 4-6 месяцев. Капитальные и текущие затраты выше.

Технология высокого уровня

Требуется специальная аэрация компостных куч. Компост готов уже через 2-10 недель.

Сжигание твердых бытовых отходов (ТБО)

Также очень распространённым методом является сжигание ТБО. В некоторых случаях оно получается наиболее целесообразно.

Специфика сжигания мусора состоит в том, что он состоит из частиц, разных по размеру и разнохарактерных по средней теплоте сгорания. Кроме того, топливные свойства мусора сильно изменяются в течение года. Средняя теплота сгорания достигает максимума зимой и минимума летом. Наибольшее влияние на этот показатель оказывает содержание влаги. Средняя теплота сгорания мусора составляет около 6300 кДж/кг.

При сжигании мусора расходуется большое количество кислорода воздуха, которое значительно увеличивается при повышении в мусоре доли пластмасс. Даже сложное и дорогостоящее очистное оборудование, применяемое на мусоросжигательных заводах, не исключает опасности загрязнения атмосферы вредными выбросами.

От сжигания мусора образуется остаток в виде шлака, масса которого составляет 15-25% исходного мусора. Таким образом, значительная часть мусора остаётся не уничтоженной и вывозится на обычные свалки. Шлак от сжигания мусора содержит растворимые в воде минеральные и органические вещества, которые загрязняют почвы и грунтовые воды.

Существует ряд конструкций топок для сжигания мусора. Вне зависимости от конструкции топка должна обеспечивать:

  • хорошее перемешивание частей мусора для усреднения состава и выравнивания процесса горения;
  • перемещение составляющих мусора и его отдельных порций для обеспечения процесса воспламенения доступа воздуха в слой;
  • поддержание достаточно высоких температур, гарантирующих воспламенение и устойчивое горение мусора;
  • дожигание газообразных и твёрдых продуктов неполного сгорания мусора.

Мусоросжигание применяется в основном в следующих случаях: при содержании в бытовых отходах менее 30% активного органического вещества (например, остаток разделения мусора при компостировании), при отсутствии гарантированных потребителей компоста, в условиях повышенных санитарных требований к обезвреживанию отходов. Также в крупных городах строят мусоросжигательные заводы в центре города и при этом выигрывают на транспорте отходов и на экономии земляных ресурсов. Но в данном случае очень большие затраты ложатся на долю очистных сооружений.

Также развивается направление маленьких мусоросжигательных установок, которые могут устанавливаться как в квартирах, так и на целые дома. Основная же проблема в данном случае опять-таки состоит в очистке дымовых газов, а также в контроле за этим. Большое развитие это направление получило в Австралии и Новой Зеландии.

Анализ технологической схемы утилизации ТБО осуществлённой на Минском ОЗПБО

В 1978 году был построен Минский опытный завод по переработке бытовых отходов (МОЗПБО) и в 1986 году он был реконструирован и расширен. При этом в качестве основного объекта-аналога был принят действующий в г. Санкт-Петербурге опытный завод механизированной переработки бытовых отходов. Основными производственными процессами которого являются биотермическая переработка ТБО и сжигание некомпостируемых бытовых отходов (НБО).

За основу принят технологический процесс с биотермической переработкой ТБО в биобарабанах КМ 102А (4*60) совместно с механически обезвоженным ОСВ Минской станции аэрации, с сепарацией чёрных и цветных металлов, стекла и полиэтиленовой плёнки, а также со сжиганием некомпостируемых частей и частичным сжиганием исходных бытовых отходов для получения тепла в виде пара.

Мусоровозы въезжая на разгрузочную эстакаду выгружают отходы в приёмный бункер ТБО. На заводе имеется два приёмных бункера с пластинчатым питателем и один бункер для резервирования, из которого отходы переносятся в приёмный бункер грейферным мостовым краном. С пластинчатого питателя отходы попадают на ленточный конвейер, по которому загружаются в биобарабан. Для каждого конвейера установлено 2 биобарабана, которые загружаются по очереди.

После загрузки барабан начинает вращаться. Отходы находятся в биобарабане около 2 суток. При этом происходит их обезвреживание за счёт саморазогревания, так как происходит аэробный процесс разложения отходов. Температура отходов поднимается примерно до 50-60С°. Кроме того, в течении этого времени компостная масса истирается и измельчается.

Далее после выхода компостной массы из биобарабана, она по ленточному конвейеру попадает на грохот, где разделяется по фракционному составу. Мелкая фракция в которую попадают измельчённые пищевые продукты и бумага, мелкие отходы, измельчённое стекло и т.д. идёт на металлический сепаратор, далее на сепаратор для стекла, после чего дополнительно дробиться и складируется на полях дозревания компоста.

Крупная фракция, состоящая, в основном, из пластика, полиэтилена, ветоши, металлических предметов и прочих неорганических отходов попадают в приёмный бункер мусоросжигательной установке, куда добавляются ещё и свежие бытовые отходы. Из бункера грейферным краном отходы транспортируются в чешские котлы ЧКД Дукла, где и сжигаются. Остающийся шлак подаётся на металлоотделитель, а после этого либо вывозится на свалку, либо используется в дорожном строительстве, как материал для поднятия уровня. Дымовые газы проходят через систему очистки и выбрасываются в атмосферу.

Для защиты окружающего воздуха от загрязнений дымовые газы от мусоросжигательных установок подлежат очистке. Традиционной схемой очистки дымовых газов от МСУ как у нас, так и за рубежом является очистка на высокоэффективных электростатических фильтрах с расчётным КПД до 99-99,5% по летучей золе и твёрдым фракциям. Температура газов перед фильтрами не должна превышать 300-350С°. Фильтры устанавливаются индивидуально к каждому котлу.

На сегодняшний день Минский ОЗПБО не работает по полному циклу из-за того что: во-первых из-за тяжёлого экономического положения наших колхозов производимый компост не находит сбыта, а во-вторых МСУ даёт слишком большие выбросы вредных веществ. В настоящее время на заводе ТБО загружаются в биобарабаны, где они обезвреживаются и измельчаются. Затем эта масса разделяется на компостную массу (полупродукт) и НБО. Из них сепарируется металл, а затем эти две фракции вывозятся на свалки и захороняются послойно.

В ближайшем будущем предполагается установки линии прессования ТБО. То есть отходы будут прессоваться в тюки и закапываться в таком виде. При прессовании отходов экологический ущерб окружающей среде растягивается на более долгое время, то есть одновременное воздействие на окружающую среду уменьшается.

Данный завод относиться к заводам ещё первого поколения. И по такой схеме он практически никогда не работал, так как компост получался низкосортный и потребителя на него не находилось, а мусоросжигательная установка давала слишком большие вредные выбросы в атмосферу. В настоящее время он просто разделяет компостную обезвреженную массу после биобарабана на две фракции, пропускает их через железоотделитель и вывозит на свалку, где крупная и мелкая фракция закапываются слоями.

В последнее время по всему миру идёт тенденция к отказу от мусоросжигательных установок. Так как они являются основными источниками диоксинов. А мусоросжигательные заводы по европейским нормам стоят очень дорого. Более 50% от стоимости МСЗ - это очистные сооружения.

Ниже на рис.2. показаны основные устройства для очистки газов, принятые на современных МСЗ (МСЗ в городе Алкмаар, Нидерланды).

Схема очистных сооружений на современном МСЗ в Алмааре (Нидерланды)

Рис.2. Схема очистных сооружений на современном МСЗ в Алмааре (Нидерланды)

Условные обозначения:

  • 1. Топка и бойлер
  • 2. Электростатические фильтры
  • 3. Распылитель (выпаривание загрязненной воды)
  • 4. Охлаждение и кислая промывка газов (скруббер) 1 стадия
  • 5. Щелочная промывка газов (скруббер) 2 стадия
  • 6. Рециркуляция отходящих газов
  • 7. Нейтрализация, флоккуляция, осаждение
  • 8. Теплоообменник
  • 9. Реактор с инжекцией активного угля (кокса)
  • 10. Пылевые фильтры
  • 11. Регенеративный теплообменник
  • 12. Разогрев газов
  • 13. Реактор каталитического дожига окислов азота (существует модификация для одновременного дожига диоксинов)

Получение биогаза из ТБО (твердых бытовых отходов)

Одним из наиболее перспективным методом утилизации твёрдых бытовых отходов является получение из него биогаза. Получение биогаза основано на том, что после захоронения предварительно уплотнённых отходов начинаются процессы их химико-биологического преобразования, которые можно подразделить на четыре фазы.

Аэробная фаза (продолжительность от нескольких недель до нескольких месяцев). Активизируется деятельность бактерий, потребляющих кислород.

Анаэробная фаза (продолжительность до нескольких месяцев). Активизируется деятельность бактерий, которые могут существовать без доступа или с минимальным количеством кислорода. Происходит изменение физико-химических свойств отходов (например, меняется рН), образуются органические кислоты.

Анаэробная «нестабильная метановая» фаза (продолжительность от нескольких месяцев до года). Активизируется деятельность метан-образующих бактерий. Химический состав отходов стабилизируется.

Анаэробная «стабильная метановая» (продолжительность от нескольких лет до десятилетий). Активизируется деятельность бактерий, разлагающих (без доступа воздуха) органические составные части отходов до метана, двуокиси углерода и воды.

Процесс анаэробного разложения отходов зависит от их состава и протекает с различной скоростью. Процесс газообразования зависит от продолжительности времени. Так, сначала количество образующегося метана резко возрастает, а затем с годами постепенно стабилизируется.

На неорганизованных свалках образующийся газ бесконтрольно поступает в атмосферу. При этом он вытесняет из почвы кислород, нанося значительный ущерб флоре и препятствуя росту растений. Кроме того, свалка становится потенциальным очагом пожароопасности.

В результате биохимических преобразований и разложения отходов до конечных продуктов образуется горючая газовая смесь, состоящая приблизительно из 55% метана, 40% двуокиси углерода и 5% азота. Теплота сгорания этой смеси позволяет использовать ее для отопительных целей.

При разложении 1 т отходов выделяется 200-250 м3 биогаза. Разложение отходов начинается под действием кислорода воздуха, однако слои, расположенные на глубине котлована, разлагаются и без доступа кислорода. На глубине около 4 м температура достигает 35...40°С. Температура, необходимая для нормального протекания биохимических процессов, не должна быть ниже +15°С.

Высокий процент содержания в биогазе метана создает возможность применения его в энергетических целях. Образующийся биогаз может направляться в газопроводы подачи на сжигание для обогрева жилых помещений или же после соответствующей переработки использоваться для выработки электрической энергии.

Этот способ ещё хорош и тем что на его осуществление не нужно очень больших капитальных затрат и экологический ущерб от него минимален. Для реализации данного метода требуется только вырыть котлован, изолировать его от почвы, проложить трубопроводы в залежи мусора для выхода биогаза и использовать полученный газ по назначению.

Переработка ТБО с помощью пиролиза

Австрийские фирмы разработали технологию переработки отходов путем их высокотемпературной газификации (на основе модификации своей запатентованной технологии газификации угля).

Эта технология предусматривает переработку шлама сточных вод из коммунальных очистных сооружений, промышленного шлама. На переработку пойдут отходы: бытовые, синтетических материалов, измельченных волокнистых материалов, а также отходов химической и нефтехимической промышленности - отработанных масел, жидких остатков переработки сырой нефти, кокса.

Особенностью указанной технологии термической переработки является получение из жидких и твердых отходов чистого газообразного продукта.

При газификации отходов с помощью воздуха, кислорода, водяного пара, двуокиси углерода, водорода и их смесей происходит превращение углерода в окись углерода (СО), двуокись углерода (CO2), водород (Н2), метан (СН4) и более высоководородные соединения (СnНm).

Такие элементы, как азот и сера, содержащиеся в отходах, превращаются (в зависимости от условий газификационного процесса) в аммиак (NН3), цианистый водород (HCN), окиси азота (NOx), сероводород (Н2S) и оксид-сульфид углерода (CSO).

Теплоту, необходимую для эндотермических реакций, получают, как правило, от сжигания части отходов, предназначенных для газификации.

Главными целями газификации являются: переработка отходов в аккумулируемую или неаккумулируемую тепловую энергию, которую можно использовать взамен дорогостоящих угля, нефти, газа. А также сводится к минимуму числа побочных продуктов переработки и выхода веществ, загрязняющих атмосферу.

Газификация отходов осуществляется при низких (менее 1200°С) и высоких (более 1200°С) температурах.

Разработан также технологический процесс высокотемпературной газификации отходов. Процесс проводится в одном реакторе, где происходит газификация в подвижном (кипящем) и неподвижном слоях.

В кипящем слое газифицируются жидкие или пылевидные отходы. Образующийся остаток в виде жидкого шлака непрерывно выводится из реактора.

В неподвижном слое газифицируются кусковые отходы. Возможна газификация отходов совместно с более ценными энергоносителями, такими, как уголь и нефть.

Вторичная переработка твердых бытовых отходов

Очень перспективным методом переработки твёрдых бытовых отходов являются системы механического отбора и переработки всего, что может быть использовано в промышленности и в сельском хозяйстве. Таким образом, утилизируется примерно 64-74% мусора от общей его массы.

Возможные подходы к разделению отходов представляют собой спектр решений, заключенных между двумя полюсами: чисто «техническим» и чисто «социальным». Первый полюс - некая идеальная фабрика, на входе которой мы имеем неразобранный поток муниципального мусора, а на выходе - потоки материалов, удовлетворяющих требованиям рынка, и поток, идущий на свалку. Второй - население само разделяет свои отходы, доводит их перерабатываемую часть до рыночной кондиции (моют бутылки, удаляют крышки и т.п.), после чего доставляют эти отходы «куда надо».

Первый путь в чистом виде практически невозможен. Переработка неподготовленного потока ТБО подходит, как метод получения обогащенного топлива для МСЗ, и попутно решает некоторые задачи извлечения вторсырья (например, металлов), но как метод, имеющий основной целью выделение вторсырья из общего потока мусора, она не годится. Практически невозможно, например, отделить пластик от бумаги, бутылочное стекло окажется перемешанным с оконным и т.п. Качество материалов, полученных из общей смеси окажется невысоким.

Разумеется, с чисто технической точки зрения можно сколь угодно качественно разделить поток мусора, как с помощью машинных технологий, так и с помощью ручной разборки. Однако такой процесс, естественно, окажется непомерно дорогим, и это сделает всю деятельность экономически бессмысленной. В частности, можно с уверенностью утверждать, что издержки, налагаемые на общество при таком способе разборки смешанного мусора окажутся значительно больше, чем если бы этот мусор разделялся или, точнее, не смешивался бы вовсе с самого начала.

В основном перерабатываются следующие виды отходов:

  • 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.
  • 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.

Типы пластика и коды для них определены "Обществом пластиковой промышленности" (SPI) и приведены в табл.1. Коды SPI широко применяются для обозначения типа упаковочного материала. Такая практика является обязательной во многих странах и большинстве штатов США.

Таблица 1

Типы пластика и их коды

Типы пластика и их коды

На Западе широко распространена практика повторной переработки типов 1 и 2; несколько реже перерабатывается тип 4. Переработка остальных типов не практикуется (за исключением отдельных проектов малого масштаба).

Следует учесть, что значительное количество пластиковых упаковок, используемых сегодня, являются анти-экологичными, то есть включают в себя сразу несколько материалов: например, литровые пакеты, в которых продается сок, (т.наз. «асептические пакеты») состоят из фольги, пластика, картона; эластичные бутылки для кетчупа часто производятся из нескольких типов пластика. Такая упаковка практически не поддается вторичной переработке и зачастую не сгорает в мусоросжигательных печах.

Стоимость переработки вторсырья из муниципальных отходов на Западе

Рис.3. Стоимость переработки вторсырья из муниципальных отходов на Западе

Наиболее экономически выгодным способом утилизации бытового мусора является разделения его на составляющие в источнике возникновения. Этот метод в развитых странах используется повсеместно. Для этого на улицах устанавливаются мусорные баки различных цветов: для пластика, для стекла, для бумаги, для металла, для органики и т.д. Зачастую даже стоят различные баки для стекла разного цвета. Намного сложнее с жилыми домами, оборудованными системами мусоропроводов.

Обычно считается, что разделение отходов самим населением и другими «производителями отходов» более приемлемо, чем «технологическое разделение» по следующим причинам:

  • в этом случае меньше суммарные издержки, налагаемые на общество;
  • как правило, меньше и издержки, налагаемые на городской бюджет и городские власти; в частности, не требуется значительных затрат на приобретение и эксплуатацию сложных технологий разделения;
  • в решении проблемы ТБО принимают непосредственное участие те, кто производит отходы – это (а) считается морально правильным и (б) создает стимул для уменьшения количества отходов.

Итак, в идеале отходы должны разделяться, или, точнее, не смешиваться, "у источника" – населением, или сотрудниками учреждений, производящих "коммерческие отходы". Но никакая программа сбора вторсырья не будет работать «сама собой», без определенных усилий властей. Ниже рассмотрены возможные механизмы участия городских, региональных и национальных властей.

Например, в Нижнем Новгороде уже начали разрабатывать программу по внедрению прогрессивной системы сбора твердых бытовых отходов. Она заключается в раздельном сборе макулатуры, ветоши, пластика, металлов и стекла с их последующей переработкой или захоронением на полигоне. По мнению авторов программы, она позволит в несколько раз сократить пробег машин по уборке мусора (экономия до 200 тыс. долларов в год).

Эта программа уже действует в семи ЖЭКах, на территории которых установлено 80 специальных контейнеров для сортировки макулатуры - на переработку отправлено 15 тонн. В домах, которые оборудованы мусоропроводами, планируется установить пункты сортировки бытовых отходов, которые могут обрабатывать до 3 тонн мусора в сутки. Пока неизвестно как это нововведение отразится на санитарном состоянии подъездов.

Для того, чтобы обработать 120 тысяч тонн бытовых отходов, образующихся в одном из районов города, будет построен мусороперерабатывающий комплекс. Стоимость оборудования для переработки отходов примерно 500 тыс. долларов. Окупаемость комплекса 3-4 года.

Заметим, что эксперимент по раздельному сбору мусора уже проводился в г.Лиде и во Фрунзенском районе Минска. В столице эксперимент не удался. Нельзя сказать, что всему виной была безответственность жильцов. Говорят, что сначала мусор вывозился из домов каждый день, потом все реже и реже, и начавшим задыхаться людям пришлось вернуться к привычным мусоропроводам. Кстати, тогда эксперимент проводился при помощи немцев, а чтобы внедрить раздельный сбор отходов сейчас, нам придется наладить производство специальных контейнеров.

Нужны и современные комплексы сан-очистки, обеспечивающие максимальную (до 80%) утилизацию вторичных сырьевых ресурсов (металл, стекло, макулатура, полимеры, текстиль, органика) и полное обезвреживание отходов производства. Главное создать правовую и экономическую базу для этого и заинтересовать народ в этом. А здесь возможна даже экономическая заинтересованность населения, так как вывоз и утилизация ТБО будет окупать сама себя, а возможно даже приносить прибыль и при этом наносить меньший урон окружающей нас окружающей среде. Правда, к сожалению, пока почти ничего не делается в этом направлении.



www.gigavat.com

Утилизация бытовых отходов - способы переработки мусора

Окружающая среда всегда была для человечества источником ресурсов, но в течение долгого времени его жизнедеятельность не оказывала заметного влияния на природу. Лишь с конца прошлого века под влиянием хозяйственной деятельности стали происходить заметные изменения биосферы Земли. В настоящее время они достигли угрожающих размеров.

Масштабность проблемы

Быстрый рост народонаселения и уровня потребления природных ресурсов, современные темпы материального производства приводят к бездумному обращению с природой. При таком отношении огромная часть, взятых у природы, ресурсов возвращается ей в виде отходов, вредных и непригодных для дальнейшего использования.

Масштабность проблемы утилизации мусора

Учеными подсчитано, что в мире ежедневно образуется 5 тонн мусора, при этом его количество увеличивается ежегодно на 3% по объему. Скопление бытовых отходов на поверхности наносит вред окружающей природе, загрязняя воду, почву и атмосферу и ставит под угрозу возможность существования в целом всего живого на планете. Поэтому одним из важных вопросов во всем мире является утилизация бытовых отходов.

Классификация бытовых отходов

Бытовые отходы можно классифицировать по нескольким признакам.

Так, по составу бытовые отходы условно делятся на биологические остатки и небиологические отходы (мусор).

Биологические остатки – пищевые, деревянные, кожаные и костные. Эти виды отходов быстро и полностью разлагаются и не представляют большой опасности. Самую большую неприятность из них приносят пищевые отходы. При их разложении образуются углекислый газ и вода, но также собирается большое количество опасных микроорганизмов, паразитов и разносчиков заразных заболеваний:

  • мух;
  • крыс;
  • тараканов.
Таракан

Тараканы могут быть разносчика разного вида заболеваний

К небиологическим отходам относятся:

  • бумажные;
  • пластмассовые;
  • металлические;
  • текстильные;
  • стеклянные;
  • резиновые.

Процесс разложения этих отходов может длиться около 2–3 лет и в большинстве случаев сопровождаться выделением ядовитых веществ, наносящий вред окружающей природе и человеку.

По агрегатному состоянию отходы подразделяются на:

  • твердые;
  • жидкие;
  • газообразные;
  • пасты;
  • гели;
  • суспензии;
  • эмульсии.

Классификация отходов

По происхождению отходы делятся на:

  • Промышленные – вид бытовых отходов, полученных в результате производства.
  • Строительные — образуются при строительно-монтажных работах, производстве работ по ремонту дорог, зданий, а также при их сносе.
  • Медицинские.
  • Радиоактивный мусор.
  • Твёрдые бытовые отходы (ТБО) – образуются в жилом секторе, предприятиях торговли, объектах образования, здравоохранения и соцкультбыта.

Это товары, утратившие по истечении времени потребительские свойства и превратившиеся в мусор, а также к ТБО относят крупногабаритные отходы, дорожный и дворовый мусор.

Самую существенную часть бытовых отходов составляют именно ТБО. Для каждого вида мусора существуют специальные способы утилизации отходов.

Переработка отходов

Процесс избавления от ТБО происходит в несколько этапов:

  • сбор;
  • транспортирование;
  • размещение;
  • обезвреживание;
  • захоронение;
  • хранение;
  • переработка;
  • утилизация.

Утилизация отходов

В первую очередь процесс избавления от мусора предполагает его тщательную сортировку. Задачу предварительной сортировки отходов и их утилизации значительно облегчает раздельный сбор мусора, пропагандируемый в большинстве стран Европы.

Способы уничтожения твердых бытовых отходов

Существуют различные способы переработки мусора и варианты его уничтожения. Так, основным способом избавления от ТБО является захоронение на специальных площадках (полигонах).

На полигонах происходит уничтожение безвозвратных отходов – переработка бытовых отходов, в результате которой они практически полностью перестают существовать как отходы. Метод захоронения пригоден не для всех видов ТБО, а только для несгораемых отходов или для веществ, которые выделяют при горении токсичные вещества.

Преимуществом этого метода является то, что он не требует значительных финансовых затрат и наличия больших участков земли. Но есть и недостатки в применении такого метода – это накопление газа во время подземного гниения отходов.

Брикетирование – это новый, еще не очень широко применяемый на практике способ избавления от ТБО. Он включает в себя предварительную сортировку и упаковку гомогенного мусора в отдельные брикеты, а затем их хранение на специально отведенных для этого площадках (полигонах).

Брикетирование тбо

Брикетирование отходов дает возможность существенно сэкономить место

Упакованный таким образом мусор подвергают прессованию, что значительно облегчает его транспортировку из-за значительного уменьшения объема.

Брикетированный мусор предназначен для дальнейшей переработки и возможного применения в промышленных целях. Наряду с таким способом, как переработка твердых бытовых отходов, при брикетировании они могут транспортироваться для захоронения или ликвидации путем термической обработки.

По сути, этот метод схож с методом захоронения, но на практике имеет ряд достоинств перед ним. Недостатками метода является то, что неоднородность выделяемых отходов и предварительное сильное загрязнение в мусорных контейнерах и изменение некоторых компонентов отходов создает большую сложность брикетирования.

А высокая абразивность таких компонентов, как камень, песок и стекло препятствуют процессу прессования.

Поскольку эти методы переработки отходов имеют ряд недостатков, несмотря на их дешевизну, наилучшим вариантом будет являться полное избавление от мусора при его переработке во вторсырье и топливо, а также возможное его повторное использование.

Новый способ утилизации отходов

Утилизация мусора

При утилизации мусора (латинский корень utilis – полезный) отходы в дальнейшем могут быть использованы для различных целей.

К отходам, подлежащим утилизации относятся:

  • все виды металлов;
  • стекло;
  • полимеры;
  • изделия из пряжи и ткани;
  • бумага;
  • резина;
  • органические бытовые и с/х отходы.

Самым эффективным на сегодняшний день способом утилизации является вторичная переработка отходов – рециклинг.

Рециклинг

Другими словами, рециклинг является частным случаем понятия «утилизация твердых бытовых отходов».

При рециклинге отходы возвращаются в процесс техногенеза. Возможны два варианта рециклизации отходов:

  • Повторное использование отходов по их прямому назначению после соответствующей безопасной обработки и маркировки. Например, повторное использование стеклянной и пластиковой тары.
  • Возврат отходов после обработки в производственный цикл. К примеру, жестяная тара – в производство стали, макулатура – в производство бумаги и картона.

Некоторые виды отходов, которые по прямому назначению уже не могут быть использованы, перерабатывают, после чего их целесообразнее вернуть в производственный цикл в качестве вторичного сырья. Так, часть отходов может быть использована для получения тепловой и электрической энергии.

Кроме уже перечисленных, утилизация твердых отходов может производиться еще несколькими методами. Каждый из них применим для определенного вида отходов, и имеет свои достоинства и недостатки.

Термическая переработка мусора

Под термической переработкой подразумеваются несколько способов:

  • сжигание;
  • низкотемпературный пиролиз;
  • плазменная обработка (высокотемпературный пиролиз).

Метод простого сжигания отходов является наиболее распространенным и одним из самых дешевых методов борьбы с мусором. Именно при сжигании утилизируются большие объемы мусора, а образуемая зола занимает меньшее пространство, не подвергается процессам гниения и не выделяет в атмосферу вредные газы. Она не токсична и не требует специально оборудованных мест для захоронения.

Главное, в этом методе то, что при сжигании мусора выделяется большое количество тепловой энергии, которую в последнее время научились использовать для автономной работы предприятий, занимающихся сжиганием мусора. А ее излишки перенаправляются на городские станции, что позволяет обеспечить электроэнергией и теплом целые районы.

Недостаток этого метода заключается в том, что при горении, кроме безопасных компонентов, образуется насыщенный ядовитыми веществами дым, который создает плотную завесу над поверхностью земли и приводит к существенному нарушению озонового слоя атмосферы, способствуя его утончению и образованию озоновых дыр.

Способы утилизации

Высокотемпературный и низкотемпературный пиролиз

Плазменная переработка – это технологический процесс газификации мусора, происходящий при температуре плавления более высокой, чем в обычной перерабатывающей установке (свыше 900°С).

В результате на выходе образуется остекленевший продукт, который абсолютно безвреден и не требует дальнейших затрат на захоронение. Схема этого процесса позволяет получать газ из органических компонентов утиля, который затем используют для производства электроэнергии и пара.

Основным преимуществом этого метода является то, что он позволяет успешно решить задачу экологически чистого избавления от мусора без лишних затрат на предварительную подготовку, сортировку, сушку.

Преимуществами низкотемпературного пиролиза (температура от 450 до 900°С) являются:

  • использование для переработки почти всех видов бытовых отходов, предварительно тщательно отобранных;
  • получение пиролизных масел, используемых в производстве пластмасс;
  • выделение пиролизного газа, пригодного для дальнейшего использования.

Преимуществами низкотемпературного пиролиза

Помимо этого, существует такой метод утилизации отходов, как компостирование. Так как большую часть отходов составляют различные органические остатки, то они подвержены быстрому гниению в естественной среде.

На этом свойстве органических веществ основывается метод компостирования. В процессе компостирования происходит не только избавление от огромной части мусора, загрязняющего экологию, но и в процессе него получаются полезные для сельского хозяйства вещества – удобрения.

Представленные методы утилизации отходов позволяют осуществлять переработку мусора при наименьшем отрицательном воздействии на окружающую среду.

Видео: Современный подход к утилизации мусора

promzn.ru

Реферат на тему "Экологические проблемы. Бытовые отходы"

Содержание

Введение1. Характеристика бытовых отходов2. Классификация основных типов бытового мусора3. Способы утилизации ТБОЗаключениеСписок 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.

Нужна помощь в написании?

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Нужна помощь в написании?

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.

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.

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.

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.

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.

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

Достоинства Недостатки
Не требует постоянных и крупных капиталовложений. Затраты на борьбу с последствиями губительного влияния свалок, т.е. на охрану природы, здравоохранение, во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО.
2. Места складирования отходов могут не обновляться десятилетиями 2. Под всё разрастающиеся свалки  уходят новые огромные территории. Количество свалок непрерывно увеличивается.
3. Позволяют единовременно избавиться от большого количества ТБО или промышленных отходов 3. Разлагающиеся на свалках ТБО и промышленные отходы проникают в почву, тем самым, заражая её. Ядовитые испарения загрязняют воздух. Попадающие в водоемы остатки ТБО губительно сказываются на состоянии воды, вредят флоре и фауне этих водоёмов. Все эти последствия негативно влияют на здоровье человека, нарушают обменные процессы в природе
4. Результаты разрушительного влияния свалок на природу не видны сразу. 4. Последствия разрушительного влияния свалок на природу могут оказаться необратимыми в будущем.

 Таблица 2. Захоронение отходов

Достоинства Недостатки
Позволяет забыть о проблеме утилизации отходов. Создаётся видимость – если закопать ТБО, то они исчезнут. 1. Находящиеся в почве отходы отравляют её, попадая через подземные воды в водоёмы, представляют огромную опасность для человека и животных.
2. Не требуются новые огромные территории. 2. Подземные свалки не заметны, на первый взгляд, но на поверхности земли над ними почва отравлена и разрыхлена, она не пригодна ни для строительства, ни для земледелия, ни для выпаса скота. Более того с поверхности почв над свалками часто испаряются едкие токсичные вещества.
3. Не требует постоянных и крупных капиталовложений. 3. Затраты на борьбу с последствиями губительного влияния захоронений отходов, т.е. на охрану природы, здравоохранение, во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО.

Таблица 3. Сливание отходов в водоёмы

Достоинства Недостатки
1. Не требует крупных единовременных капиталовложений 1.Затраты на очистку воды, фильтрацию; ущерб рыболовецкой промышленности, водному транспорту во много раз превысят расходы на строительство заводов по переработке и утилизации ТБО.
2. Слитые отходы быстро распространяются по поверхности воды, быстро оседают на дно, растворяются, создавая видимость чистоты. 2.По поверхности воды, по дну водоёмов продукты разложения отходов распространяются на огромные расстояния, отравляя акваторию, делая её непригодной для жизни рыб, для использования в промышленности. Растворенные в воде едкие, а порой и токсичные отходы крайне опасны для животных и человека.
3.При блокировке мест слива отходов, ядовитые вещества распространяются не сразу и не заметно. 3. Блокировка мест слива отходов внушает людям спокойствие, притупляет бдительность, это приводит к тому, что распространению ядовитых веществ никто не препятствует,

Таблица 4. Сжигание мусора

 

Достоинства Недостатки.
1. Позволяет единовременно избавиться от большого количества мусора. 1. Ядовитые газы, выбрасываемые в атмосферу с дымом, провоцируют тяжелые заболевания у людей, способствуют образованию озоновых дыр.
2. Удобно в больших городах и на крупных предприятиях, так как позволяет избавляться от отходов по мере их поступления. 2. Из-за постоянных выбросов дыма в атмосферу над городами и предприятиями образуются плотные дымовые завесы.
3. После сжигания отходов остаётся ядовитый пепел, который, впоследствии, тоже приходиться утилизировать одним из выше перечисленных способов.

Вторичная переработка

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.

Нужна помощь в написании?

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 города5. 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.

nauchniestati.ru