Лекция 4 Утилизация бытовых и промышленных отходов

План изучения нового материала:

I. Загрязнение отходами Виды отходов II. Основные способы утилизации

III. Малоотходная и безотходная технологии

Загрязнение отходами Виды отходов Отходы производства и потребления -это остатки сырья, материалов, по-

луфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшихся в процессе производ-ства и потребления, а также продукции, которая утратила свои потребительские свойства. При этом вредные отходы должны подвергаться нейтрализации, а неис-пользуемые считаются отбросами . Отходы могут быть самыми различными (Схема

1).

Схема 1. Основные виды отходов (по В.А. Вронскому)

Количество бытовых отходов в мире в расчете на одного человека увеличива-ется примерно на 1-4%, а по массе - на 0, 2-0, 4% в год и в настоящее время составля-ет (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 и ожидается к 2004 г. увеличение их количества еще на 20%.

В нашей стране накоплено около 80 млрд т отходов (А.М. Ни-каноров, Т.А. Хоружая, 1999) и ежегодно их масса увеличивается. К началу 1997 г. на предпри-ятиях различных отраслей промышленности скопилось более 1, 4 млрд т только ток-сичных отходов. В 1995-1997 гг. ежегодное образование токсичных отходов достиг-ло 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 образу-

ется в угольной промышленности, предприятиями черной и цветной металлургии, тепловыми электростанциями, промышленностью строительных материалов.

Основные виды утилизации бытовых и промышленных отходов:

1. складирование;

2. сжигание;

3. компостирование (неприменимо для отходов, содержащих токсичные ве-щества);

4. переработка и обезвреживание отходов с применением плазмы

Складирование

Вывоз отходов на свалку - самый дешёвый, но при этом недальновидный спо-соб его утилизации. Недальновидный он в первую очередь потому, что мусор оста-ётся мусором. Свалки вокруг городов занимают огромные площади. Ядовитые ве-щества, оказывающиеся на свалках, проникают в подземные воды, которые часто используются в качестве источников питьевой воды, развеиваются ветрами по окре-стностям 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 са-мовоспламенятся, 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. Так, только в Москве для складирования промышленных и бытовых отходов требуется ежегодно 30 га новых территорий.

Еще один способ утилизации не просто вывоз на свалку, а захоронение отхо-дов 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 захороне-

Ние различных материалов и веществ - дампинг, в частности грунта, вынутого при дноуглубительны работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ,

радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около10%от всей массызагрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Более 70% поверхности

Земли занята морями и океанами, что породило миф о том, что они могут бесконеч-но служить источником обезвреживания и приемником всех видов отходов челове-ческой деятельности. Суровая реальность развенчала эту опасную иллюзию. Миро-вой Океан при всей своей необъятности уязвим, как любая другая природная систе-ма. Поэтому дампинг (сброс отходов в море) рассматривается как вынужденная ме-ра, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тя-желых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит (на массу сухого вещества) 32-40% органических веществ; 0, 56% азота; 0, 44% фосфора; 0, 155% цинка; 0, 085% свинца; 0, 001% ртути; 0, 001% кадмия.

Что лучше из этих двух способов неизвестно, поскольку с одной стороны за-хороненный мусор не дает пыли, разлетающийся вокруг свалки и не так портит ландшафт, а с другой стороны – отходы находятся ближе к грунтовым водам. К то-му же захоронение отходов процесс достаточно дорогостоящий.

Сжигание

Для того чтобы освободить огромные площади, занимаемые свалками, воз-никла 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 Ат-

лантики. Сжигание сократило объем отходов на 70-90 %.

Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили эксперимен-тальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора, стали использовать для по-лучения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого спосо-ба 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. Орга-нические отходы лучше использовать для получения компоста, чем, игнорируя их высокую влажность, пытаться их сжечь. Но бумага и пластик, с другой стороны, яв-ляется ценным топливом. Не рассортированные отходы имеют теплоту сгорания около 8400 Дж/кг, что составляет половину теплоты сгорания угля. Теплота сгора-ния бумаги и пластика соответственно в 2 и 4 раза больше. Следовательно, сжигать все материалы вместе нецелесообразно.

Немецкие «зеленые» считают, что мусоросжигательные заводы лишь перево-дят одну форму загрязнения в другую, но не ликвидируют ее.

В последнее время делается ставка на плазменное сжигание отходов (темпе-ратура около 3000⁰ С), но этот процесс энергоемкий и пока низкорентабельный.

3. Компостирование твердых отходов Компосты -это органические удобрения, получаемые в результат разложения

микроорганизмами растительных и животных остатков. При компостировании в

органической массе повышается содержание пит тельных 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 вме-

сто дефицитных органических удобрений (торфа, навоза).

При компостировании в специальных (компостных) установках создается температура до 70° С, при которой погибают микробы и семена сорных растений.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒