Бытовые отходы. 2

Введение

Функционирование производства любого вида - промышленного, сельскохозяйственного, строительного - возможно лишь при наличии  главных условий: сырья, энергии, трудовых ресурсов и соответствующих производственных средств - земли, заводских или строительных объектов и т.д. На современном этапе  развития техники всякое производство, осуществляемое в сфере народного  хозяйства, сопровождается образованием определенного вида продукции и  некоторого количества отходов. Последние представляют собой часть сырья, по различным причинам, чаще всего технологическим, нереализованного в производственном процессе. Кроме того, бывшие в употреблении орудия и предметы труда по истечении некоторого времени приходят в негодность или устаревают морально и дальше переходят в категорию отходов. 

  ЧТО же такое отходы?

 Если говорить научно, отходы  — это нестандартный влажный  материал, в составе которого  есть металл, стекло, тряпье, большое  количество органических и минеральных  веществ. В мусоре чрезвычайно  быстро развиваются гнилостные  процессы, сопровождаемые зловонием,  содержится патогенная — болезнетворная  — микрофлора. Мусор — исключительно  благоприятная среда для выплода мух — самых активных переносчиков таких страшных инфекций, как холера, тиф, дизентерия. Чем выше цивилизация, тем больше мусора. Если не бояться упрощений, можно сказать, что основные «поставщики» мусора — это мировая легкая промышленность и ряд отраслей, тесно связанных с ней. Вот небольшой пример: за один год выбрасывается в мусор более пятидесяти миллиардов жестянок из-под консервов, более тридцати миллиардов стеклянных банок и бутылок, более четырех миллионов тонн пластмассовых упаковок.  К сожалению, несмотря на усовершенствование технологии производства, рост потребностей мирового хозяйства в конечной продукции, а, следовательно, в сырье и энергии настолько значителен, что общий объем отходов увеличивается довольно серьёзно. И сегодня на повестке дня во всем мире стоит одна из серьезных проблем — проблема санитарной очистки городов, ибо загрязнение среды в городах, особенно промышленных, происходит весьма и весьма интенсивно.                           

1.Источники загрязнения

Полимерные отходы:

Только на упаковку товаров уходит 1 млн т полиэтилена каждый год. Обычные полимеры практически не разлагаются в естественных условиях. Альтернатива – биоразлагаемые материалы (полимеры, разлагающиеся под воздействием бактерий, грибков и водорослей – по определению Международной организации по стандартизации). Получаются путем производства из органических материалов (каучука, молока, целлюлозы, зерна) или с помощью биотехнологий. В частности, большие перспективы у технологии получения биопластика на основе кукурузы, состоящей на 2/3 из целлюлозы. Упаковка из нее разлагается полностью. Например, пленка Greensack, полученная из кукурузы, полностью разлагается в почве, превращаясь в удобрение, и не токсична при сжигании. Недавно компания BASF объявила о резком увеличении производства биоразлагаемого пластика Ecoflex - смесь полистирола с целлюлозой и крахмалом(с 8 тыс. до 100 тыс.). Результатом явилось увеличение спроса до 35%. Большое будущее у технологии получения упаковки пищевых продуктов из казеина, которому легко придать форму, защищает продукты от загрязнений и повреждений.

Автомобильные покрышки:

Ежегодно производится 10 млн т покрышек. В земле разлагаются около 100 лет. Евросовет специальной директивой «О свалках» запретил их сжигание и захоронение.  Используется во всем мире уже дискредитировавший себя метод «горячей» вулканизации протектора из сырой резины на каркасе при температуре 150 ° С. Этот способ не позволяет вести ремонт металлокордовых покрышек (составляющих 70%). Альтернативой является метод «холодной» вулканизации, основанный на использовании предварительно вулканизированного протектора. Процесс происходит при температуре 100 ° С, что позволяет производить ремонт покрышек с металлокордом. Условия изготовления нового протектора (высокое давление и температура) обеспечивают его высокую плотность, сопротивление проколам и износу. Это обусловило высокий прирост объема восстановленных покрышек за рубежом. Состав покрышки: 60% резины, 11-18% - металла, 11-29% - текстиля. Резиновая крошка, полученная из покрышек может входить в состав дорожного покрытия, вместо низкокачественного битума. Такой асфальт служит до 15 лет, при этом

толщина покрытия уменьшается до 3-5 см вместо обычных 6-7. Подобный опыт на европейских дорогах уже есть.

Аккумуляторы:

В 2005 г. На свалку отправилось более 20 млн батарей, в которых содержатся свинцовые пластины, которые можно было бы использовать для вторичной переработки, и серная кислота в электролитах. В России не существует системы сбора старых аккумуляторов, причем пункты приема цветных металлов не стоит принимать в расчет, так как они не принимают аккумуляторы с электролитом, и содержащаяся в них серная кислота выливается в почву. В ЕС принят закон, согласно которому за утилизацию аккумуляторов обязаны платить производители автомобильной техники. В США и Европе вторичной переработке подвергаются до 90% аккумуляторов.

Старые автомобили:

Сам процесс длится несколько минут: рабочие гидравлическими клешнями отсоединяют от автомобиля крышу  и монтировками открепляют сиденья. Отдельно утилизируются аккумуляторы, колеса, пластик. Остальное идет под пресс.

Строительные расходы:

Технология утилизации имеет три  этапа: подготовка к сносу (удаление линолеума, столярных изделий, труб отопления), сортировка крупногабаритных отходов, дробление кирпича и  железобетона. После полной переработки  отходов полученный бетонный песок  можно использовать в качестве противогололедного средства, имеющего большие преимущества по сравнению с обычным песком, из-за своей низкой стоимости и экономичности (благодаря угловатой форме песчинок он меньше стирается).

Отходы медицинских учреждений:

В  Беларуси ежегодно образуются до 0,5 млн т медицинского мусора. Опасные отходы (инфицированный материал и радиоактивные составляющие) вывозятся вместе с бытовым мусором. Согласно требованиям ВОЗ такие отходы надлежит обеззаразить, а затем ликвидировать термическим способом. В России же используется в качестве метода утилизации захоронение на полигонах без обработки. На таможенных сладах скопилось 600 т лекарств с истекшим сроком годности, подлежащих уничтожению. В ЗАО «Плазма-тест» разработана печь для уничтожения медицинских отходов, состоящая из двух отсеков, в первом из которых при температуре от 3000 до 5000 С органические компоненты сгорают, а металл или стекло плавится. Расплавленный металл выходит в донную часть печи, образовавшиеся при сжигании газы проходят многоступенчатую очистку и выбрасываются в атмосферу.

Люминесцентные лампы:

Проблема утилизации подобных ламп чрезвычайно важна из-за содержания в них ртути. По экологическим  соображениям захоронение на свалках запрещено.

2.Альтернативные предложения

ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ 

  Можно построить завод, сжигающий  мусор. Но удовольствие это дорогое. Кроме того, сжечь мусор не так-то просто: стеклянная тара, например, не горит, а некоторые пластики при  сгорании дают ядовитый  дым.  Ученые многих стран пытаются решить эту  проблему.  Можно, по-видимому, создать  мусоросжигательные печи, в которых  работают очень высокие температуры. Над этой проблемой трудятся многие ученые-атомники: они мыслят создать  печь, в которой использовалась бы управляемая термоядерная реакция  для получения температур порядка  миллиона градусов. При таких температурах мусор будет испаряться, оставляя после себя лишь такие составляющие, как металл или кремний, которые  затем можно использовать вторично. Но атомные реакторы, к сожалению, вызывают пока еще одну проблему: куда девать радиоактивные отходы? Одновременно исследуются возможности создания тары, которая могла бы распадаться  или превращаться в пыль под воздействием солнечного света или воды. Как  показало изучение вопроса, мусор можно  употребить на пользу.  Его можно  использовать в качестве биотоплива или удобрения в сельском хозяйстве. Но в «сыром» виде вывозить его на поля нельзя — через год-два удобренные таким образом поля погибнут, замусорятся твердыми остатками. Если же мусор избавить от твердых составляющих и специальным образом обработать, то получится отличное удобрение, пригодное для пригородного сельского хозяйства и для озеленения городов. Но всё же есть и мусор мусора. Кроме металла, который выбирается из мусора на перерабатывающем заводе и отправляется на металлургические заводы, в мусоре есть частицы, которые в компост не превращаются и как вторичное сырье не годятся. Это самый настоящий мусор в мусоре, и его лучше всего сжигать тут же — в непосредственной близости от мусороперерабатывающего завода. Для этого созданы специальные установки, в которых используется тепло отходящих газов для получения тепловой энергии в виде перегретого пара.

3. Решения проблемы твердых бытовых отходов

Ежегодно каждый городской житель производит 200-З00 кг ТБО, образующих городской  мусор. Промедление с его удалением  и ликвидацией недопустимо, так  как может привести к глобальным эпидемиям, к серьезному загрязнению  городов. В то же самое тремя ТБО  содержат ценные компоненты, а также  являются потенциальным энергетическим источником.

Недостатки складирования ТБО  на свалках: большая потребная площадь  земли, сложность организации новых  свалок в связи с отсутствием  свободных земельных участков, значительные затраты на транспортировку ТБО, потеря ценных компонентов ТБО, экологическая  опасность.

Удаление ТБО на свалки, имеющие  глубокие исторические корни, следует  рассматривать как вынужденное, сиюминутное решение проблемы, в  принципе противоречащее экологическим  и ресурсным требованиям. Поскольку  свалки все дальше удаляются от городов, а бесконечно плечо вывоза ТБО увеличиваться не может, для всех стран актуальна проблема промышленной переработки ТБО.

Именно промышленная переработка, учитывающая требования экологии, ресурсосбережения  и экономики, представляет собой  кардинальный путь решения проблемы ТБО.

В мировой практике нашли промышленное применение следующие реальные переработки ТБО:

1. Термическая обработка (в основном сжигание);

2. Биотермическое аэробное компостирование (с получением удобрения или биотоплива);

3. Анаэробная ферментация (с получением биогаза);

4. Сортировка (с извлечением тех или иных ценных компонентов для вторичного использования, удалением балластных или вредных компонентов, выделением отдельных фракций, наиболее пригодных технически, экологически и экономически для переработки тем или иным методом, например, сжиганием или компостированием).

5. Захоронение на полигонах

6. Переработка отходов

Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки, свои оптимальные  области применения, зависящие главным  образом от морфологического состава  ТБО и региональных условий.

Одним из наиболее распространенных и технически отработанных методов  промышленной обработки ТБО перед  их удалением на свалки является сжигание.

 4.СЖИГАНИЕ

Основным преимуществом данного  метода является значительное уменьшение объема отходов, а также удаление органических и летучих компонентов, что упрощает их последующее захоронение  и сокращает площади полигонов. Кроме того, в этом случае исключается  возможность возгорания, что также  упрощает обращение с остатками  после сжигания. Наконец, при сжигании мусора выделяется тепло, которое может  быть утилизировано.

При этом можно условно выделить две разновидности данного метода:

Сжигание без специально приспособленного оборудования (костры, печи, топки котельных  и т. д.).

Сжигание при помощи специального оборудования: мусоросжигательные установки  и мусоросжигательные заводы.

Как уже говорилось выше, сжигание позволяет заметно уменьшить  объем вывозимых отходов. Однако на этом преимущества кончаются.  Но есть некоторые  недостатки:

1.Летучие примеси.

Одной из основных проблем при сжигании мусора является наличие в топочных газах токсичных компонентов, улавливание  которых представляет собой достаточно сложную задачу.

Это и двуокись серы, хлористый  водород и многие другие соединения, среди которых особую опасность  представляют так называемые диоксины, образующиеся в ходе химических реакций при воздействии высокой температуры под действием хлора. ( хлорсодержащие вещества и, в первую очередь, пластики типа поливинилхлорида составляют сейчас заметную часть ТБО.) Диоксины обладают исключительной токсичностью, что связано с их способностью удивительно точно вписываться в клеточные рецепторы живых организмов и подавлять или изменять их жизненные функции. Достаточно сказать, что величина летальной дозы для этих веществ достигает 10-6 Г на 1 кг живого веса.

Они вызывают глубокие нарушения практически  во всех обменных процессах, подавляют  и ломают работу иммунной системы, приводя  к состоянию так называемого  «химического СПИД’а».

2. Зола и шлак.

Поскольку ТБО содержат не только горючие компоненты после сжигания остается достаточно большое количество золы и шлаков, нередко содержащих значительную массу токсичных веществ, как содержащихся в исходных ТБО, так и образующихся в ходе химических процессов, протекающих при сжигании под действием высокой температуры. Поэтому остатки после сжигания должны или захороняться  на специальных полигонах, или же подвергаться специальной обработке, чтобы удалить или связать токсичные компоненты.

Наиболее опасным является сжигание отходов на неприспособленном оборудовании и, особенно, на открытом огне, поскольку  условия для образования и  попадания в окружающую среду  диоксинов там, пожалуй, наиболее благоприятны. На специальных мусоросжигательных ТБО удалялись бы при помощи существующих систем мусороудаления. Сухие же - через специальные контейнеры. Это представляется более рациональным поскольку количество «сухих» ТБО меньше чем «влажных». (банки и бутылки у определенной категории населения - не в счет), а возможности для их складирования несравненно лучше. Но и в этом случае требуются серьезные работы как в отношении совершенствования методов разделения, так и разработки мер поощрения населения, чтобы заинтересовать в раздельном сборе отходов, в том числе на муниципальном или даже государственном уровне.

Следует также учесть, что продукция  получаемая из вторичного сырья, как  правило обходится дороже чем те же изделия, но получаемые из сырья первичного. Поэтому развитие процессов вторичной переработки невозможно без оказания существенной поддержки производителей, вплоть до гарантированной госзакупки продукции, чтобы избежать остановки процесса переработки в случае колебаний рынка.

5.ЗАХОРОНЕНИЕ НА ПОЛИГОНАХ

Суть данного метода состоит  в том, что отходы вывозятся на специально оборудованные территории (полигоны), где складируются до «лучших  времен».

Полигоны ТБО по сути дела это «сырьевой» подход к проблеме – под захоронение используется невосполнимый природный ресурс – территория. Поэтому захоронение ТБО выгодно только в том случае, когда земля стоит очень дешево или выделяется государством, региональными или муниципальными властями бесплатно. При этом надо учитывать, что исходя из необходимости транспортировки ТБО на полигоны, они должны быть расположены сравнительно недалеко от городов. Если же отнести полигоны дальше от города, то возрастет стоимость транспортных операций. Что также не способствует снижению затрат на захоронение.

Немаловажно и то, что при увлажнении полигона может образовываться фильтрат, содержащий большие количества токсичных  веществ, как неорганических так и органических, которые переходят туда из общей массы отходов. Этот фильтрат образуется не только за счет естественного увлажнения, например вследствие осадков.

Одним из требований к оборудованному полигону является исключение возможности  возгорания складируемых ТБО, как от внешних причин, так и самовозгорания, обусловленного сильным разогревом в ходе биологического разложения отходов. Обычно эта проблема решается путем  искусственного увлажнения складированных ТБО, что в свою очередь ведет к существенному увеличению объема фильтрата. Этот фильтрат после его отвода дренажной системой приходится обезвреживать, что является достаточно трудоемким и недешевым процессом. Если же дренажная система неисправна или система обезвреживания работает недостаточно эффективно, то загрязненный фильтрат может попадать в окружающую среду и разноситься водными потоками на значительные расстояния, не говоря уже о потенциальной опасности загрязнения источников водоснабжения и в силу этого, создавать дополнительную экологическую опасность.

Существенно и то, что при разложении органических отходов образуется достаточно большое количество газов, в первую очередь летучих углеводородов, которые представляют заметную опасность как с точки зрения токсичности, так и вследствие способности вносить заметный вклад в парниковый эффект.

Все это делает захоронение ТБО  на полигонах далеко не самым лучшим вариантом обращения с отходами, объемы использования которого скорее всего будут сокращаться.

Наземные полигоны для хранения промышленных отходов являются  и  должны использоваться  в  качестве  временных,  промежуточных  пунктов  на  пути  в хранилища. Согласно действующим  положениям  по  проектированию  и  созданию наземных полигонов их размещение запрещено :

     - Вблизи месторождений  пресных подземных вод и их  водо-охранных зон;

     - Вблизи месторождений  минеральных лечебных и промышленных  вод;

     - На территории зон  охраны курортов

     - На территории заповедников

     - В пределах селитебных  и рекреационных зон населенных  пунктов.

6.ПЕРЕРАБОТКА

Основным принципом глубокой комплексной  переработки является сортировка ТБО  и максимальное извлечение вторичного сырья. «Хвосты» делятся на компостируемую и некомпостируемую фракции и перерабатываются по узкоспециализированным технологиям.

Выход компоста составляет не менее 20% от исходных ТБО и производится, в основном, из органических веществ  природного происхождения. Значительная масса пищевых отходов окисляется в биохимических реакциях, нагревая компостируемый материал. При этом образуется только углекислота и вода и никаких токсичных отходов.

Современные технологии глубокой сортировки и переработки отходов позволяют  вовлекать значительную массу ТБО  в оборот в качестве вторичного сырья, что обеспечивает сохранение не только материальных, но и энергетических ресурсов. Это особенно важно в  настоящее время, поскольку первичные  ресурсы земли истощаются.

Заключение

Подводя итоги сказанному выше, следует  подчеркнуть, что наиболее рациональным путем обращения с ТБО является их глубокая переработка с максимальным сокращением объема «хвостов», подлежащих сжиганию и захоронению. Решение  этой задачи требует проведения целенаправленной государственной политики с разработкой  комплекса законодательных мер, мер экономической поддержки, включая  создание стимулов у населения, мер  по обучению и просвещению населения. В частности, в качестве законодательных  мер можно наметить следующие:

-Запрет на сжигание ТБО в неприспособленных условиях и меры, способствующие поэтапному сокращению общего объема мусоросжигания.

-Запрет на захоронение неотсортированных ТБО, что позволит резко сократить объемы полигонов и уменьшить количество токсичных и опасных веществ, попадающих на них.

-Государственная поддержка производителей продукции из вторичного сырья, получаемого из ТБО вплоть до предоставления такой продукции преимущества на конкурсах и тендерах и гарантированных госзакупок этой продукции в течение периода, необходимого для обновления ассортимента, если спрос на эту продукцию упадет.

-Отражение в стандартах и регламентах базового принципа, заключающегося в том, что вся цепочка сбора-переработки-захоронения должна быть в одних руках: совместное предприятие государственно-частного партнерства, где государство является не только владельцем земли, но и контролем.

-Договор на вывоз ТБО должен заключаться не с транспортной компанией, как это происходит сейчас, а с компанией эксплуатирующей полигон, только в этом случае можно избежать «серых схем», куда исчезает мусор и по каким тарифам.