Технологии утилизации производственных промышленных и бытовых отходов. Утилизируем отходы, а получаем… энергоресурсы
Виды отходов
Количество бытовых отходов в мире в расчете на одного человека увеличивается примерно на 1-4%, а по массе - на 0,2-0,4% в год и в настоящее время составляет (кг/год): в благоустроенных зданиях - 160-190, в неблагоустроенных зданиях -600-700. Проблема указанных отходов в настоящее время весьма остро стоит во многих странах мира. В частности, в городах США образуется ежегодно около 150 млн т отходов.
В нашей стране накоплено около 80 млрд т отходов и ежегодно их масса увеличивается. К началу 1997 г. на предприятиях различных отраслей промышленности скопилось более 1,4 млрд т только токсичных отходов. В 1995-1997 гг. ежегодное образование токсичных отходов достигло примерно 90 млн т, в том числе I класса опасности - порядка 0,16 млн т, II класса - 2,2 млн т, III класса - 7 8,7 млн т. В целом по России количество опасных: отходов составляет около 10% от всей массы твердых бытовых отходов (ТБО).
Наибольшая часть из сотен миллионов тонн промышленных отходов образуется в угольной промышленности, предприятиями черной и цветной металлургии, тепловыми электростанциями, промышленностью строительных материалов.
Отходы производства и потребления - это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшихся в процессе производства и потребления, а также продукции, которая утратила свои потребительские свойства. При этом вредные отходы должны подвергаться нейтрализации, а неиспользуемые считаются отбросами . Отходы могут быть самыми различными (Схема 1).
Отходы | ||
Твердые | Жидкие | Газообразные |
Схема 1. Основные виды отходов (по В.А. Вронскому)
Основные способы утилизации бытовых и промышленных отходов Существует достаточно много способов утилизации отходов,
остановимся на наиболее часто применяемых.
Складирование
Вывоз отходов на свалку - самый дешёвый, но при этом недальновидный способ его утилизации. Недальновидный он в первую очередь потому, что мусор остаётся мусором. Свалки вокруг городов занимают огромные площади. Ядовитые вещества, оказывающиеся на свалках, проникают в подземные воды, которые часто используются в качестве источников питьевой воды, развеиваются ветрами по окрестностям и тем самым наносят ущерб окружающей среде. Кроме того, в результате процессов гниения без доступа воздуха образуются различные газы, которые также не освежают атмосферу вокруг свалки. Некоторые продукты гниения способны самовоспламенятся, поэтому на свалках регулярно возникают пожары, при которых в атмосферу выбрасывается сажа, фенол, бензапирен и прочие ядовитые вещества.
Объемы свалок в наших городах удваиваются примерно каждые 10 лет.
Еще один способ утилизации не просто вывоз на свалку, а захоронение отходов с последующей рекультивацией .
Примерно 2/3 всех отходов бытового и производственного происхождения складируют в хранилищах-свалках. Такие хранилища занимают большие площади, являются источниками шума, пыли и газов,
образующихся в результате химических и анаэробных биологических реакций в толще.
Перед захоронением проводят ряд мероприятий:
Выкапывают котлован
Дно выстилают илом
На слой ила кладут изолирующий материал
Затем поочередно следуют – слой отходов и слой почвы
Проводят уплотнение отходов
Для отвода жидких отходов монтируют дренажи установку по очистке сточных вод
Затем засыпают мощным слоем почвы и высаживают зеленые насаждения.
Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ - дампинг, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан.
Что лучше из этих двух способов неизвестно, поскольку с одной стороны захороненный мусор не дает пыли, разлетающийся вокруг свалки и не так портит ландшафт, а с другой стороны – отходы находятся ближе к грунтовым водам. К тому же захоронение отходов процесс достаточно дорогостоящий.
2. Сжигание
Для того чтобы освободить огромные площади, занимаемые свалками, возникла идея сжигания отходов.
Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90 %, в зависимости от состава, поэтому оно нашло свое применение по обе стороны Атлантики.
Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора, стали использовать для получения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Но и в настоящее время в развитых странах сжигаются до 50% всех отходов.
Сжигание не самый выгодный вариант – как в денежном выражении, так и а отношении ресурсосбережения.
Несгораемые материалы – такие, как металлы и стекло, сохраняют ценность при переработке, а при сжигании лишь занимают место на складах и в печах. Органические отходы лучше использовать для получения компоста, чем, игнорируя их высокую влажность, пытаться их сжечь. Бумага
и пластик, с другой стороны, является ценным топливом. Не рассортированные отходы имеют теплоту сгорания около 8400 Дж/кг, что составляет половину теплоты сгорания угля. Теплота сгорания бумаги и пластика соответственно в 2 и 4 раза больше. Следовательно, сжигать все материалы вместе нецелесообразно.
Немецкие «зеленые» считают, что мусоросжигательные заводы лишь переводят одну форму загрязнения в другую, но не ликвидируют ее.
В последнее время делается ставка на плазменное сжигание отходов (температура около 30000 С). Высокая энергоемкость и сложность процесса предопределяет его применение для переработки только отходов, огневое обезвреживание которых не удовлетворяет экологическим требованиям.
3. Компостирование твердых отходов
Компосты - это органические удобрения, получаемые в результат разложения микроорганизмами растительных и животных остатков. При компостировании в органической массе повышается содержание питательных веществ (фосфора, азота) в усвояемой растениями форме, обезвреживается патогенная микрофлора, уменьшается количество целлюлозы и пектиновых веществ; удобрения становятся сыпучими, что облегчает их внесение в почву. Компосты часто используют вместо дефицитных органических удобрений (торфа, навоза).
При компостировании в специальных (компостных) установках создается температура до 70°С, при которой погибают микробы и семена сорных растений. Компостирование считается вполне рациональным способом ликвидации определенных отходов , почти не оказывающий вредного воздействия на окружающую среду. Однако при переработке отходов, содержащих металлы, последние могут накапливаться в компосте в больших количествах.
4. Захоронение токсичных промышленных отходов Согласно современным требованиям размещение не
утилизируемых промышленных отходов должно осуществляться в пределах специальных полигонов , обеспечивавших их изоляцию и экологическую безопасность на такой срок, пока они не станут безвредными для человека или не будут разработаны экономически приемлемые технологии их переработки и последующего использования.
К подземным хранилищам промышленных отходов относятся такие, которые располагаются в удаленных от земной поверхности геологических формациях, обеспечивая долговременную изоляцию отходов от биосферы.
Подземные хранилища являются природоохранными сооружениями и предназначены для централизованного сбора и размещения отходов (в том числе и токсичных) промышленных предприятий, научно-исследовательских организаций и учреждений. Размещение промышленных отходов в хранилищах может преследовать две цели - их последующее использование (хранение) и вечное захоронение.
На сегодняшний день проблема утилизации бытовых и промышленных отходов стоит особенно остро. Не так много начинающих бизнесменов хотят открыть собственное дело по переработке мусора. И совершенно зря, на нем можно неплохо заработать! Главное, правильно выбрать ячейку для бизнеса.
Виды отходов и способ их утилизации.
Существуют две основные группы отходов:
1. Органические (костные, кожаные, деревянные, пищевые);
2. Неорганические (резина, стекло, пластик, бумага, металл).
|
Применяются следующие способы утилизации пищевых и промышленных отходов:
1. Переработка на вторичное сырье;
2. Сжигание мусора (камерное, слоевое, в кипящем слое);
3. Захоронение в специально отведенных для этого зонах;
4. Брикетирование (заключается в упаковке гомогенного мусора в специальные брикеты);
5. Компостирование (вторичное применение органических отходов в качестве удобрения, после обработки их микроорганизма).
Переработка отходов.
Натуральные и органические отходы перерабатывают в компост для получения специального удобрения для растений. После переработки токсических материалов, используя метод захоронения или сжигания, получают строительные или промышленные материалы. Из электронного мусора (старые телевизоры, магнитофоны и другая техника) после технического преобразования получают цветные металлы и промышленное стекло. Холодильное оборудования, предварительно высосав хладагент и масло, разделяют пол частям и проводят техническую переработку.
Около 80% частей холодильного оборудования можно применить вновь для изготовления холодильников. Автомобили разбирают на части и продают исправные детали по заниженной стоимости. Макулатуру, после переработки, применяют для изготовления туалетной бумаги или бумаги более низких сортов.
Аренда помещения.
Для утилизации бытовых отходов необходимо арендовать помещение не менее 500 м2. Около половины площади будут занимать производственные помещения. Это должна быть промышленная зона. При этом 100 м2 будет использовано в качестве складских помещений, 50 м2 - административная зона. Санитарная зона участка - не менее 500 м. На участке должен присутствовать удобный подъезд для грузовых машин и отдельный вход для персонала. В помещении должна присутствовать водопроводная линия, местное и центральное теплоснабжение, канализация. Помещение должно иметь противопожарную защиту и охранную систему. Стоимость аренды такого помещения составляет - 1,6 тыс. $ в месяц.
Оборудование.
Для организации утилизации промышленных и бытовых отходов необходимо купить следующее оборудование:
1. Линия для сортировки - 21 тыс. $;
2. Дробилка - 15 тыс. $;
3. Бункер для накопления мусора - 8 тыс. $;
4. Пресс - 20 тыс. $;
5. Магнит - 3 тыс. $.
Стоимость такого оборудования составляет около 70 тыс. $.
При этом, по мнению экспертов, не стоит вкладывать деньги на дорогое оборудование импортного производства. Аналоги от отечественного производителя не отличаются по надежности и производительности.
Персонал.
Особенностью данного вида производства является ручной труд. Все операции на производственной линии проводятся только вручную: сортировка, измельчение и отбраковка. Именно поэтому, даже малому предприятию может понадобиться штат сотрудников около 40 человек. Данное предприятие работает в посменном режиме. В течение одной смены будут выполнять работу от 12 до 15 человек. Это сортировщики, специалисты и дежурный электрик. Зарплата рабочих составляет около 5 тыс. $ в месяц.
Материалы.
Для утилизации отходов необходимо собирать бытовые и промышленные отходы. Данное сырье является доступным и бесплатным. Главное, предварительно оформить все необходимую документацию и получить соответствующее разрешение на утилизацию мусора.
Документация.
Перед началом бизнеса по утилизации бытовых и промышленных отходов необходимо получить обязательную документацию. В первую очередь необходимо пройти экологическую экспертизу. Документ дается на всю жизнь. Следующий шаг - это обращение в городское коммунальное и водное хозяйство, противопожарную и санитарную службу для получения соответствующих разрешений. И только после этого, со всеми полученными документами можно обращаться в Министерство экологии и природных ресурсов для получения лицензии на утилизацию отходов. Процедура занимает около 2-4 месяцев. Ее стоимость составляет около 90 $.
Как и любая другая деятельность, утилизация отходов требует рекламы. Обязательно наличие собственного сайта, на который могут обращаться потенциальные клиенты. Также можно поместить рекламное объявление в журналах и газетах. Дополнительно важно принимать участие в семинарах данной тематики. Дополнительно можно сделать наружную рекламу в промышленных участках города. Все эти действия положительно скажутся на поиске потенциальных клиентов. Стоимость рекламы составляет около 150 $.
Основные затраты.
Для открытия собственного бизнеса по утилизации бытовых и промышленных отходов необходимо учесть следующие основные расходы:
1. Аренда помещения - 1,6 тыс. $;
2. Оборудование - 70 тыс. $;
3. Персонал - 5 тыс. $;
Итого, для открытия бизнеса по утилизации отходов необходима сумма в 77 тыс. $.
Прибыль и период окупаемости.
Ежемесячно из отходов можно отсортировать около 8 тонн макулатуры, 1 тонны полимеров, 200 кг алюминиевых банок и пластиковых бутылок. Итого, ежемесячно от 1 тонны макулатуры можно получить прибыль в 170 $, полимеров на 125 $ и алюминиевых банок на 200 $ и больше. Итого, ежемесячная прибыль предприятия может составить около 9 тыс. $. Данный бизнес имеет высокую рентабельность - до 50%. Период окупаемости первоначальных вложений составляет 2 года.
Рынок сбыта и развитие направления.
Сбывать полученные материалы можно по следующим направлениям:
1. Промышленные предприятия;
2. Заводы по изготовлению картона;
3. Бумажные фабрики;
4. Производственные предприятия, использующие вторсырье.
Развивать бизнес можно посредством изготовления товаров из вторсырья. Если есть желание добиться максимальной рентабельности бизнеса, в таком случае можно заняться наиболее глубокой переработкой отходов.
Современный мир не стоит на месте. Каждый год увеличиваются объёмы производства, продолжается рост населения и расширение городов. Вместе с этим назрела проблема утилизации мусора. На земле специальные свалки для отходов жизнедеятельности присутствуют в ограниченном количестве. При этом поступающие на них объёмы превышают их вместимость, поэтому мусорные горы увеличиваются с каждым днём. Необработанные кучи отходов негативно влияют на экологическое состояние планеты. Именно поэтому возникла потребность в создании качественных мусороперерабатывающих заводов. На этих объектах необходимо применять только современные методы переработки отходов и их утилизации. Стоит отметить, что генерируемый человечеством мусор относится к различным группам опасности. Чтобы переработка отходов была эффективной, для каждого отдельного вида необходимо подобрать свой метод утилизации. Но прежде требуется их рассортировка.
Отходы бытовые
К этому числу относятся остатки продукции, связанные с жизнедеятельностью людей. Это могут быть пластиковые, бумажные, пищевые и другие подобные отходы, которые были выброшены из учреждений и домов населения. Мусор, от которого мы привыкли избавляться, встречается на каждом шагу. Многим отбросам приписывается пятая и четвёртая степень опасности.
Переработка бытовых отходов из пластика не должна обходиться без механического воздействия, т. е. измельчения. Далее, их в обязательном порядке обрабатывают химическими растворами. Нередко после такой процедуры изготавливаются новые полимерные вещества, которые используются вторично для создания новой продукции. Такие бытовые отходы, как бумага или пищевой мусор можно подвергнуть компостированию и последующему перегниванию. Впоследствии полученный состав подойдёт для применения в сельскохозяйственном деле.
Биологический тлен
Биологическими видами в природе являются человек и животные. Эти две группы также генерируют большой объём отходов. Много подобного сора приходит от ветеринарных клиник, санитарно-гигиенических организаций, учреждений общественного питания и подобным предприятий. Переработка отходов биологического характера сводится к их сжиганию. Вещества жидкой консистенции перевозят на специальном транспорте. Сжигание также применяют по отношению к отходам органического происхождения.
Промышленные отходы
Этот вид отходов образуется в результате функционирования производства и технологической деятельности. Сюда относится весь строительный мусор. Он появляется в процессе монтажных, облицовочных, отделочных и других работ. Например, к этой категории мусора относятся лакокрасочные остатки, теплоизоляционные вещества, древесина и другой производственный «хлам». Переработка промышленных отходов нередко заключается в сжигании. Деревянные остатки подходят для получения определённого количества энергии.
Радиоактивный мусор
К таким отходам относятся растворы и газы, которые не подходят для использования. В первую очередь – это биологические материалы и объекты, содержащие радиоактивные компоненты в большом количестве (выше допустимой нормы). Степень опасности зависит от уровня радиации в таких отбросах. Подобный мусор утилизируют путём захоронения, некоторый просто сжигают. Подобный способ переработки относится и к следующей группе остатков деятельности.
Медицинские отходы
В этом списке находятся все вещества, которые производят медицинские учреждения. Примерно 80% отходов – простой бытовой мусор. Он неопасный. Зато оставшиеся 20% способны так или иначе причинить ущерб здоровью. В России утилизация и переработка отходов радиоактивного и медицинского характера имеет множество запретов и условностей. Также в стране тщательно прописаны необходимые условия обращения с этой группой мусора, способы их захоронения или сжигания. Были созданы специальные могильники для жидких и твёрдых радиоактивных компонентов. Если необходимо избавиться от медицинского мусора, его складывают в особые пакеты и поджигают. Но этот метод, к сожалению, также небезопасен, особенно если препараты относятся к первой или второй группе опасности.
Разделение на классы
Все отходы делятся в зависимости от своего агрегатного состояния. Так, они бывают твёрдыми, жидкими или газообразными. Кроме того, весь мусор классифицируется по степени опасности. Всего есть четыре класса. Мусор, относящийся к первой степени опасности, несёт наиболее сильную угрозу планете и живым организмам, в том числе человеку. Эти отходы способны испортить экологическую систему, что повлечёт за собой катастрофу. К ним относятся следующие вещества: ртуть, полоний, соли свинца, плутоний и т. д.
Ко второму классу относятся остатки, способные вызвать экологический сбой, который не сможет восстановиться в течение продолжительного периода (около 30 лет). Это хлор, различные фосфаты, мышьяк, селен и другие вещества. К третьей группе опасности принадлежат те отходы, после воздействия которых система сможет восстановиться за десять лет. Но только в том случае, если мусор больше не будет оказывать влияние на заражённый объект. Среди них выделяют хром, цинк, этиловый спирт и так далее.
Малоопасным отходам – сульфатам, хлоридам и симазину – присвоен четвёртый класс. Но это не значит, что они практически не влияют на человека и экосистему. При устранении источника организм или природа смогут восстановиться только через три года. Существует мусор пятого класса. Это означает, что отходы совершенно безопасны для экологии.
Важность переработки мусора
Есть несколько причин, почему необходима грамотная переработка отходов:
- Попадая в окружающую среду, большинство веществ и материалов превращаются в загрязнители (стоит учесть, что наша планета и без того каждый день задыхается от выбросов машин и заводов).
- Многие ресурсы, из которых созданы те или иные материалы, исчерпываются. Их запасы слишком ограничены, поэтому выходом является вторичная переработка отходов.
- В некоторых случаях предметы, выполнившие своё предназначение, оказываются источником веществ. При этом они более дешёвые, чем природные материалы.
Подробней об утилизации
Утилизация – это изменение отходных материалов до полного исчезновения или видоизменения структуры, чтобы не было возможности использовать их повторно. Но это слово может носить и другой смысл. Например, часто оно употребляется в переносном значении.
Сегодня большое количество отходов применяется повторно в разных целях. Весь мусор, который сегодня утилизируют, делится на две основные группы:
- Твёрдые бытовые отходы (стекло, бумага, пластик, пищевые отходы).
- Производственные отходы (биологические, медицинские, радиоактивные, строительные отбросы, а также мусор транспортного комплекса).
Провести утилизацию можно одним из нескольких способов, которые также поделены на группы. Например, к основным методам относят термическую обработку, компостирование, являющееся естественным методом разложения, и захоронение мусора на специальных полигонах. Некоторые эти способы переработки отходов позволяют получить вторичное сырьё.
Вторичные материалы
Обычно все отходы, которые остаются после производства и деятельности человека, именуют «вторсырьем». Но это представление не совсем верное. Дело в том, что не все отбросы целесообразно использовать вторично или отправлять на другие нужды. Есть и такая группа мусора, которая применяется вторично только лишь в качестве источника энергии (после специальной обработки), поэтому также не причисляется к вторичному сырью. Те вещества, что после переработки выдают энергию, именуются «вторичным энергетическим сырьём».
К этой группе можно отнести только те материалы, которые после определённого воздействия могут стать пригодными в народном хозяйстве. Наглядным примером является жестяная банка из-под консервов. Она уже не может использоваться для хранения пищевых продуктов, но после переплавки из неё изготавливают новую ёмкость для пищи или другие металлические предметы. Становится очевидным: вторичным сырьём называются предметы, которые после использования по прямому назначению являются ресурсами, что пригодятся для дальнейшего применения. Чтобы получить новое изделие или сырьё, необходима переработка мусора. Сегодня для этого используется несколько способов, которые описаны ниже.
Естественная переработка
Ещё в XX веке в большинстве случаев переработка бытовых отходов проводилась путём компостирования. В специально вырытые котлованы сбрасывался мусор, в частности органический, и присыпался землёй. Со временем отходы разлагались, сгнивали и использовались в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Но сравнительно недавно такой метод был немного модифицирован. Учёные разработали герметичные установки для подогрева компостированного мусора. Органические остатки в этом случае начинают быстрей разлагаться, отчего образуется метан, который является биогазом. Именно его начали использовать для создания биотоплива.
Появились специализированные компании, которые строят мобильные станции для переработки отходов. Их применяют в маленьких посёлках или в фермерском хозяйстве. Было подсчитано, что подобные станции крупного размера, предназначенные для городов, содержать невыгодно. Чтобы получить разлагающийся продукт, нужно достаточно много времени, а образовавшиеся удобрения всё равно остаются неиспользованными, и их также нужно как-то утилизировать. Помимо этого, есть другие отбросы, которые некуда девать, поэтому они будут накапливаться. Например, это пластик, строительные остатки, полиэтилен и прочее. А создать специализированный завод, где проводилась бы переработка твёрдых бытовых отходов, для властей экономически невыгодно.
Термическая утилизация
Под термической переработкой подразумевается сжигание твёрдого бытового мусора. Процесс применяется для сокращения количества органических веществ и их обезвреживания. Далее, полученные остатки подвергаются захоронению или утилизации. После горения мусор значительно сокращается в объёме, все бактерии истребляются, а полученная энергия способна генерировать электроэнергию или обогревать воду для отопительной системы. Подобные заводы обычно устраивают неподалёку от крупных городских свалок, чтобы переработка твёрдых отходов проходила конвейером. Там же неподалёку находятся полигоны, предназначенные для захоронения переработанных остатков.
Можно отметить, что сжигание отходов делится на прямое и пиролизное. При первом способе можно получить лишь тепловую энергию. Одновременно пиролизное сжигание создаёт возможность добыть жидкостное и газовое топливо. Но независимо от способа термической утилизации, в атмосферу во время горения выделяются губительные вещества. Это вредит нашей экологии. Некоторые устанавливают фильтры. Их цель – задерживать твёрдые летучие вещества. Но как показывает практика, даже они не способны остановить загрязнение.
Если говорить о технологии переработки отходов медицинского характера, в России уже установлено несколько специальных печей. Они оборудованы приборами газоочистки. Кроме этого, в стране появились микроволновая, паротепловая обработки и автоклавирование. Всё это является альтернативными методами сжигания медицинского и другого подходящего мусора. Остатки, содержащие ртуть, обрабатываются особым термохимическим или гидрометаллургическим способами.
Плазменная утилизация
Этот метод на данный момент является наиболее современным способом утилизации. Его действие проходит в два этапа:
- Отходы измельчаются и сдавливаются под прессом. Если есть необходимость, мусор просушивается, чтобы добиться гранулированной структуры.
- Полученные вещества отправляются в реактор. Там плазменный поток передаёт им столько энергии, чтобы они приобрели газообразное состояние.
Избежать возгорания получается при помощи специального окислителя. Полученный газ по составу схож с обычным природным, но он содержит меньше энергии. Готовый продукт закупоривают в ёмкости и отправляют для последующего использования. Такой газ подходит для турбин, котлов, дизель-генераторов.
Подобная переработка отходов производства и бытового мусора уже некоторое время применяется в Канаде и США. В этих странах остатки жизнедеятельности человека эффективно утилизируются, а конечный продукт используется на благо в качестве топлива. На западе уже готовятся внедрить эту технологию в ещё большем масштабе. Но поскольку подобное оборудование достаточно дорогостоящее, его не могут приобрести страны СНГ.
Возможно ли решить проблему утилизации отходов?
Конечно, чтобы переработка твёрдых отходов и опасного для здоровья мусора проходила на высшем уровне, требуется немало финансовых вложений. Также в этом должны быть заинтересованы политические круги. Но на данный момент нам приходится обходиться устаревшей техникой для утилизации. По мнению властей, существующие заводы справляются с проблемой, поэтому нет надобности их реконструировать и переоборудовать. Толчком к этому может послужить лишь экологическая катастрофа.
Хотя проблема имеет обширные масштабы, всё же решить или сократить её размеры возможно. Ситуация требует комплексного подхода со стороны общества и властей. Хорошо, если каждый подумает о том, что может предпринять лично он. Самое простое, что может сделать человек, это начать сортировать тот мусор, который генерирует он. Ведь тот, кто выбрасывает отходы, знает, где у него пластик, бумага, стекло или пищевые продукты. Если в привычку войдёт сортировать остатки жизнедеятельности, то такой мусор станет проще и быстрей перерабатывать.
Человеку необходимо регулярно напоминать о важности правильной утилизации отходов, их сортировке и бережном отношении к природным ресурсам, которыми владеет он. Если же власти не будут принимать меры, проводить мотивирующие кампании, простого энтузиазма окажется недостаточно. Поэтому проблема утилизации мусора так и останется в нашей стране на «первобытном» уровне.
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 , 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.
Сегодня 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.
Этот метод утилизации считается эффективным при условии, что завод оснащен высокотехнологичным оборудованием. Из отходов вначале удаляют металлы, аккумуляторы, а также пластик.
Преимущества мусоросжигания:
- 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.
Пиролиз, его виды и преимущества
Пиролизом называют сжигание мусора в специальных камерах, препятствующих доступу кислорода . Есть два вида :
- 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:
- 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.
Под промышленными отходами понимают вещества, образовавшиеся в результате производства, не являющиеся продуктом этого производства и не подлежащие дальнейшей переработке. Для организации утилизации отходов производства и потребления необходимо, прежде всего, классифицировать их по различным критериям.
Классификация промышленных отходов
Отходы принято квалифицировать по следующим признакам:
1.Происхождению:
- промышленные отходы;
- бытовые отходы.
2.Агрегатному состоянию:
- твердые отходы;
- жидкие отходы;
- газообразные отходы.
3.Опасности для человека или окружающей среды:
- чрезвычайно опасные (первый класс опасности по принятой в РФ классификации);
- высоко опасные (второй класс);
- умеренно опасные (третий класс);
- мало опасные (четвертый класс);
- практически неопасные (пятый класс).
Классификация отходов по признаку опасности осуществляется исходя из их химического состава, физического состояния, а также из условий их размещения.
Способы утилизации и переработки промышленных отходов
Теоретически, любое вещество, включая отходы, может быть использовано. При использовании и утилизации промышленных отходов на первый план ставятся вопросы наличия требуемых технологий и экономической целесообразности.
Поэтому в процессе утилизации производственных отходов следует различать вторичное сырье, возвратные отходы и безвозвратные потери.
Вторичное сырье – это тот случай, когда отходы одного производства становиться сырьем для другого. Например, отходы лесоперерабатывающей промышленности служат сырьем для производства древесностружечных плит.
При определенных технологических процессах часть сырья теряет свои первоначальные потребительские свойства, но вполне может быть переработана и использована в менее ответственном производстве. Стружка и отходы цветных и черных металлов идут на переплавку, отходы от переработки леса на строительные материалы, могут быть использованы для производства упаковочной тары. Такие отходы производства принято называть возвратными.
Утилизация металлов
Большинство металлов при их переработке дают серьезный экономический эффект. Особенно выгодна переработка цветных металлов (медь, алюминий, олово), промышленных сплавов (победит), черных металлов. Для сбора и первичной переработки металлических отходов существуют приемные пункты металлолома. Дальнейшая проблема утилизации отходов производства при разделении различных металлов решается методами сепарации, в том числе магнитной.
Утилизация полимерных материалов
При переработке различных видов пластика и пластмассы используется два основных метода утилизации промышленных отходов.
Процесс механической переработки включает в себя измельчение, с целью получения крошки или порошка, и дальнейшее литье под давлением. Физико–химическая утилизация использует следующие методы:
- производство мономеров путем деструкции отходов;
- получение гранулята методом повторного плавления;
- растворение отходов и последующее переосаждение;
- модификация исходного сырья химическими методами и получение материалов с другими свойствами.
Требования к утилизации промышленных отходов
Для наиболее полной и безопасной утилизации и переработки промышленных отходов их обезвреживание необходимо начинать производить еще во время вывода их из технологических процессов. На первый план выходит соблюдение строгих правил хранения опасных веществ. Одним из способов хранения отходов является их размещение в естественных или образовавшихся в процессе ведения горных работ выработках. Такие подземные хранилища в какой-то степени являются подходящими для хранения отходов, включая радиоактивные. Такие хранилища должны быть расположены вдали от населенных пунктов, водонепроницаемы и защищены от деформаций в результате сейсмических процессов.
К хранению взрывоопасных отходов предъявляются те же требования, что и к хранению промышленных взрывчатых веществ. Такие отходы помещают в тару. Хранилища располагают вдали от ЛЭП, при необходимости освещения помещений, в которых хранятся отходы, используется только качественная проводка. Взрывоопасные отходы должны быть изолированы от нежелательных химических реакций с другими реагентами.
Схема утилизации промышленных отходов
Успешно решить задачу утилизации промышленных отходов невозможно без наличия для этого единого комплексного плана. При всем разнообразии технологий проблему утилизации промышленных отходов можно уложить в одну схему, которая должна быть по-своему реализована в каждом конкретном случае.Этот процесс обязательно состоит из следующих этапов:
- Организация сбора отходов. Должны быть организованы площадки или склады для сбора различных видов отходов. Собственно, с этих складов и начинается сортировка и переработка отходов производства.
- Вывоз промышленных отходов. Организация своевременного вывоза отходов препятствует нарушению экологического состояния в месте их хранения.
- Размещение, переработка и утилизация отходов предприятия. На этом этапе возникает наибольшее число вариантов в зависимости от применяемых технологических схем. Общая черта в этом процессе та, что происходит разделение отходов на вторичное сырье, возвратные отходы и безвозвратные потери.
- Размещение отходов, не подлежащих дальнейшей переработке и использованию в специальных хранилищах.
Проблема утилизации отходов производства все острее становится перед человечеством. Решение этой задачи означает снятие двуединой проблемы: сохранение экологии на планете и экономии невосполнимых и ограниченных ресурсов полезных ископаемых. В конечном счете, можно без преувеличения сказать, что эта задача связана с задачей выживания человека.