Проблемы утилизации твердых бытовых отходов

 
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Волгоградский государственный  технический университет

Кафедра промышленной экологии

Реферат

на тему:

Проблемы утилизации твердых  бытовых отходов

Выполнил:

студент группы ИВТ - 461

Нгуен Тиен Дат

Проверил: доц. Даниленко  Т.И.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Волгоград 2010

Содержание

Введение………………………………………………………………..

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

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

3. Классификация ТБО ………………………………..

4. Способы утилизации ТБО………………………………………………

Заключение…………………………………………………………………

Список литературы………………………………………………………….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Жизнедеятельность человека связана с появлением огромного  количества разнообразных отходов. Резкий рост потребления в последние  десятилетия во всем мире привел к  существенному увеличению объемов  образования твердых бытовых  отходов (ТБО). В настоящее время  масса потока ТБО, поступающего ежегодно в биосферу достиг почти геологического масштаба и составляет около 400 млн. тонн в год.

Твердые промышленные и бытовые  отходы (ТП и БО) засоряют и захламляют окружающий нас природный ландшафт, а также являются источником поступления  вредных химических, биологических  и биохимических препаратов в  окружающую природную среду. Это  создает определенную угрозу здоровью и жизни населения поселка, города и области, и целым районам, а  также будущим поколениям. То есть, эти ТП и БО нарушают экологическое  равновесие. С другой стороны ТП и БО следует рассматривать как  техногенные образования, которые  нужно промышленно-значимо характеризовать  содержанием в них ряда черных, цветных металлов и других материалов, пригодных для использования  в металлургии, машиностроении, энергетике, в сельском и лесном хозяйстве.

Влияние потока ТБО остро  сказывается на глобальных геохимических  циклах ряда биофильных элементов, в  частности органического углерода. Так, масса этого элемента, поступающего в окружающую среду с отходами, составляет примерно 85 млн. тон в  год, в то время как общий естественный приток углерода в почвенный покров планеты составляет лишь 41,4 млн. тонн в год.

В 2001 году был проведен социологический  опрос, который показал, что 64% граждан  страны готовы раздельно собирать мусор  без всяких условий. Учитывая, что  существующие свалки переполнены, необходимо найти новые способы борьбы с  ТБО. Эти способы должны сильно отличаться от сжигания, так как мусоросжигательные заводы крайне опасны.

 

 Воздействие  бытовых отходов на окружающую  среду.

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

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

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

В фекальных остатках могут  быть возбудители тифа, дизентерии, туберкулёза, полиемиэлита. Некоторые  болезнетворные бактерии могут долгое время сохраняться в почве  и даже размножаться - это возбудители  столбняка (до12 лет), газовой гангрены.

Некоторые гельминты могут  сохраняться в почве до 7-8 лет, а в Средней Азии до 15 лет, яйца власоглавов-1-3 года.

Из почвы токсичные  вещества и яйца гельминтов могут  попасть в органы животных и человека, вызывая тяжёлые заболевания  и даже смерть.

Несанкционированные свалки мусора являются главной причиной распространения  клещей. Теперь случаи нападения клещей в Карелии отмечаются в Муезерском районе и Костомукше, чего ранее  не наблюдалось.

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

Только менее 7% этих отходов  идёт на переработку.¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проблемы ликвидации твердых отходов

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

На протяжении многих лет  количество твердых бытовых отходов  неуклонно возрастало: отчасти из-за роста населения, но в основном из-за изменения образа жизни людей, использующих все больше оберточных и упаковочных  материалов. Сейчас на человека в день приходится свыше 2 кг твердых бытовых  отходов в США. У нас в Рыбнице  норма накопления мусора на 1 человека - 1,07м³ в год, на частный сектор 2 м³ в год. Запланировано вывозить 56000м³ мусора. Вывозят этот мусор - 12 машин. Мусор вывозят в Рыбнице: ЖЭК - внутридворовой, ДРСУ - с дорог, ПУКХБ - с тротуаров, парков, МП «Спецавтохозяйство» - мусор от находящихся учреждений.

Для уборки такого количества мусора в США требуется 63 мусоровоза. Исследования показывают, что состав городских твердых бытовых отходов  примерно таков:

бумага - 31%

пищевые отходы - 21%

стекло, керамика - 12%

железо и его сплавы - 5%

пластмассы - 15%

древесина - 10%

резина и кожа - 3%

90 % выбрасываемого мусора  можно вторично переработать.

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

Есть различные варианта борьбы с ТБО (твердыми бытовыми отходами), которые изменялись и усовершенствовались  с развитием цивилизации.²

Захоронения

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

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

- вымывание веществ и загрязнение грунтовых вод;

- образование метана;

- просадка грунта.

Вымывание веществ и загрязнение  грунтовых вод.

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

Образование метана.

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

Просадка грунта

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

 

 

 

 Классификация  ТБО

Твердые бытовые отходы (ТБО) в Российской Федерации, представляют собой грубую механическую смесь  самых разнообразных материалов и гниющих продуктов, отличающихся по физическим, химическим и механическим свойствам и размерам. Перед переработкой, собранные ТБО, необходимо обязательно  подвергнуть сепарации по группам, если таковая имеет смысл, и уже  после сепарации каждую группу ТБО  следует подвергнуть переработке.

ТБО можно разделить на несколько составов:

По качественному  составу ТБО подразделяются на: бумагу (картон); пищевые отходы; дерево; металл черный; металл цветной; текстиль; кости; стекло; кожу и резину; камни; полимерные материалы; прочие компоненты; отсев (мелкие фрагменты, проходящие через 1,5-сантиметровую сетку);

К опасным ТБО  относятся: попавшие в отходы батарейки и аккумуляторы, электроприборы, лаки, краски и косметика, удобрения и ядохимикаты, бытовая химия, медицинские отходы, ртутьсодержащие термометры, барометры, тонометры, лампы.³

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).

По характеру  и степени воздействия на природную  среду они делятся на:

- производственный мусор, состоящий из инертных материалов,

утилизация которых в  настоящее время экономически неоправданна;

- утилизируемые материалы  (вторичное сырье);

- отходы 3 класса опасности;

- отходы 2 класса опасности;

- отходы 1 класса опасности.

Из общего количества отходов, ежегодно образующихся на предприятиях, города большую часть составляют инертные твердые отходы, и малую  часть - промышленные токсичные ТБО.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Способы утилизации ТБО.

Компостирование - это технология переработки отходов, основанная на их естественном биоразложении. Наиболее широко компостирование применяется для переработки отходов органического - прежде всего растительного - происхождения, таких как листья, ветки и скошенная трава. Существуют технологии компостирования пищевых отходов, а так же неразделенного потока ТБО.

В России компостирование  с помощью компостных ям часто  применяется населением в индивидуальных домах или на садовых участках. В то же время процесс компостирования  может быть централизован и проводиться  на специальных площадках. Существует несколько технологий компостирования, различающихся по стоимости и  сложности. Более простые и дешевые  технологии требуют больше места, и процесс компостирования занимает больше времени, как следует из приводимой классификации технологий компостирования.

Конечным продуктом компостирования  является компост, который может  найти различные применения в  городском и сельском хозяйстве.

Компостирование, применяемое  в России на т.н. механизированных мусороперерабатывающих заводах, например, в Санкт-Петербурге, представляет из себя процесс сбраживания  в биореакторах всего объема ТБО, а не только его органической составляющей. Хотя характеристики конечного продукта могут быть значительно улучшены путем извлечения из отходов металла, пластика и т.д., все же он представляет собой достаточно опасный продукт  и находит очень ограниченное применение.

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.⁴

Мусоросжигание - это наиболее сложный и «высокотехнологичный» вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной обработки ТБО (с получением т.н. топлива, извлеченного из отходов). При разделении из ТБО стараются удалить крупные объекты, металлы и дополнительно его измельчить. Для того, чтобы уменьшить вредные выбросы из отходов, также извлекают батарейки и аккумуляторы, пластик, листья. Сжигание неразделенного потока отходов в настоящее время считается чрезвычайно опасным. Таким образом, мусоросжигание может быть только одним из компонентов комплексной программы утилизации.

Сжигание позволяет примерно в 3 раза уменьшить вес отходов, устранить  некоторые неприятные свойства: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий, привлекательность для  птиц и грызунов, а также получить дополнительную энергию, которую можно  использовать для получения электричества  или отопления.

Эксплуатационные расходы  составляют около 20 долларов за тонну  ТБО. При выборе вариантов утилизации ТБО следует также иметь в  виду, что время, необходимое на проектирование и постройку МСЗ в США, в  среднем занимает 5-8 лет.

Захоронение ТБО: пока еще остается, к сожалению, основным способом его утилизации. Из-за того, что многие предприятия построены десятки лет назад и используют устаревшую технологию, в городе накапливаются отходы, по количеству и вредности, представляющие значительную опасность для населения, как близлежащих районов, так и города в целом. Накопление отходов в больших количествах и невозможность удаления их для захоронения или использования приводит к тому, что предприятия зачастую прибегают к несанкционированному их удалению.

Очень важно, чтобы до погружения ТБО в землю, на специально построенных  полигонах, их обязательно прессовали. Это не только снижает объем материала, но и удаляет воду, на некоторое  время, стабилизируя состояние отходов, т.к. содержащейся в спрессованном  материале влаги недостаточно для  активной деятельности микроорганизмов. Доступ кислорода в плотную массу  тоже затруднен, и если при этом создать  условия для «не поступления» влаги извне, стабилизация полигона может быть значительно продлена. Естественно, опасные отходы должны быть отсортированы и захоронены на специальном полигоне для токсичных  отходов.

Полигоны и свалки - такие  же предприятия, на которые распространяется природоохранное законодательство. В отношении них должны быть разработаны  величины предельно допустимых выбросов и иные производственно - хозяйственные  нормативы, взиматься плата за загрязнение  окружающей среды, применяться санкции  за несоблюдение природоохранных требований, вплоть до прекращения экологически вредной деятельности. А проконтролировать, делается ли это на самом деле, вполне может общественность. И предъявить претензии, если что-то не соблюдено.

Подобное воздействие, оказывают  органы общественно - экологического контроля, особенно если они усиленно взаимодействуют  с государственными контролирующими  органами, несомненно, послужит стимулом для приведения мест захоронения  отходов в надлежащий вид или  строительства мусороперерабатывающих заводов.

Два метода - сжигание и захоронение - требуют площадей под размещение завода или полигона, причем в непосредственной близости от населенного пункта, чтобы  не увеличивать транспортные расходы.

Брикетирование  ТБО - сравнительно новый метод в решении проблемы их удаления. Брикеты, широко применяющиеся уже в течение многих лет в промышленности и сельском хозяйстве, представляют собой одну из простейших и наиболее экономичных форм упаковки. Уплотнение, присущее этому процессу, способствует уменьшению занимаемого объема, и как следствие, приводит к экономии при хранении и транспортировке. Преимущественно в промышленности и сельском хозяйстве брикетирование используют для прессования и упаковки гомогенных материалов, например: хлопка, сена, бумажного сырья и тряпья. При работе с такими материалами технология довольно стандартна и проста, так как эти материалы однородны по составу, размеру и форме. При работе с ними осложнения возникают редко. Потенциально возможная сжигаемость их известна с достаточной точностью.

Существенным плюсом метода брикетирования является способ уменьшения количества мусора, подлежащего брикетированию, путем предварительной (до 50%) отсортировки твердых бытовых отходов. Отсортировываются  полезные фракции, вторичное сырье (бумага, картон, текстиль, стеклобой, металл черный и цветной). Тем самым в  народное хозяйство поступают дополнительные ресурсы.⁵

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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. Это  предполагает диверсификацию как технологий переработки отходов, так и их сбора и транспортировки. 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 литературы.

1) Бобович Б.Б. и Девяткин  В.В., «Переработка отходов производства и потребления», М2000г,-256с.

2) Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. - М., Юнити, 2003г,- 186с.

3) Мазур И.И. и др., «Инженерная  экология, Т1: Теоретические основы инженерной экологии», 1996г,-158с.

4) Акимова Т.А., Хаскин  Т.В. Экология: Учебник для вузов. - М.:ЮНИТИ. -1999г,-280с.

5) www.ecology.ru

 

¹ Бобович Б.Б. и Девяткин В.В., «Переработка отходов производства и потребления», М2000г,-С.256

² Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. - М., Юнити, 2003г,-С. 186

³ Мазур И.И. и др., «Инженерная экология, Т1: Теоретические основы инженерной экологии», 1996г,-С.158

⁴ Акимова Т.А., Хаскин Т.В. Экология: Учебник для вузов. - М.:ЮНИТИ. -1999г,-С.280

⁵ www.ecology.ru