Ресурсосберегающие технологии. Переработка отходов

ГОСУДАРСТВЕННОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВОЛГОГРАДСКИЙ  КОЛЛЕДЖ  ОЛИМПИЙСКОГО  РЕЗЕРВА 
 
 
 
 
 

Р Е Ф  Е Р А Т

По  Экологии на тему:

«Ресурсосберегающие технологии.

Переработка отходов» 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

Юношев  Борис 
 
 
 
 
 

ВОЛГОГРАД   2011 
 

Содержание. 

Введение…………………………………………………………………3

1. Что такое отходы……………………………………………………..4

1.1.  Отходы производства……………………………………………...4

1.2. Отходы потребления……………………………………………….5

1.3. Опасность отходов…………………………………………………5

1.4. Переработка отходов………………………………………………6

2. Что такое безотходные технологии…………………………………8

3. Какова величина отходов в современном производстве…………...9

4. Как можно избавиться от твердых отходов…………………………..11

5. Как сортируют отходы в ФРГ и Японии……………………………...13

Заключение……………………………………………………………..18

Использованная  литература…………………………………………...19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение. 

    В современных условиях, когда человек  все активнее вмешивается в природные  процессы, охрана окружающей среды  является одной из самых острых и  актуальных проблем. Она носит глобальный характер.

    Все большую тревогу вызывает загрязнение  атмосферного воздуха, рек, озер, морей, почвы, и только лишь потребительское  отношение к природе и ее ресурсам. К природным ресурсам относятся: земля, вода, лес, различные руды и  т.д.

    В условиях современного мира все отчетливее выявляется объективная необходимость экологического образования и воспитания, начиная с дошкольных учреждений. В последнее время слово «экология» стало очень популярным; наиболее часто его употребляют, говоря о неблагополучном состоянии окружающей нас природы. Термин экология образован от двух греческих слов (ойкос- дом, жилище, родина, и логос- наука), означающих дословно « наука о местообитании».В более общем смысле экология- это наука, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей их средой обитания. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1. Что такое отходы. 

    Отходы — вещества (или смеси веществ), признанные непригодными для дальнейшего использования в рамках имеющихся технологий, или после бытового использования продукции.

    Под отходами производства и потребления  понимаются остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшихся в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.

    Помимо  этого следует выделить опасные отходы, под которыми понимаются отходы, содержащие вредные вещества, обладающие опасными свойствами - токсичностью, взрывоопасностью, пожароопасностью, высокой радиацией или способностью возбуждать инфекционные болезни, либо которые могут представлять непосредственную опасность для окружающей природной среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами. 

    1.1.  Отходы производства. 

    Промышленные  отходы — твердые, жидкие и газообразные отходы производства, полученные в результате  преобразований  материалов.

    Возвратные  отходы - это те отходы, которые могут быть использованы в том же производстве. К ним относятся остатки сырья и других видов материальных ресурсов, которые образованы в процессе производств. Из-за частичной утраты некоторых потребительских свойств, возвратные отходы могут использоваться в условиях со сниженными требованиями к продукту, или с повышенным расходом, иногда они не используются по прямому назначению.

    Та  часть отходов, которая на конкретном производстве не может быть использована, но может применяться в других производствах, именуется вторичным сырьём.

    Также на любом производстве существуют безвозвратные  потери, которые экономически нецелесообразно  перерабатывать. В случае их опасности перед захоронением на спецполигонах их предварительно обезвреживают. 

    1.2. Отходы потребления. 

    Отходы потребления – это отходы, образованные в результате жизнедеятельности людей. Источники их образования  следующие: жилые индивидуальные и многоэтажные дома; хозяйственные учреждения, магазины, культурные заведения, предприятия общественного питания, гостиницы, бензоколонки; коммунальные службы (снос и строительство зданий, уборка улиц, зеленое строительство, парки, пляжи, остаточные продукты от сжигания и переработки мусора, воде снабжения и водоотведения); учреждения (вузы, школы и т.п.); промышленность; сельское хозяйство. 

    1.3. Опасность отходов. 

    Опасность отходов состоит в их повсеместном и постоянном образовании в огромных количествах. В своем составе они могут содержать токсичные компоненты в биологически опасных концентрациях, возбудителей инфекционных и паразитарных заболеваний, радиоактивные вещества. Во многих странах выявлен широкий спектр заболеваний, в том числе онкологических, у населения проживающего около свалок промышленных отходов.

    На  сегодняшний день темпы роста  отходов определяются не столько  темпами прироста населения, сколько  изменением его доходов и образа жизни. На одного жителя Земли приходится в день от 0,5 кг в развивающихся до 2 кг отходов в развитых странах.

    Наибольшую  проблему для жилищно-коммунальных служб составляют твердые бытовые  отходы (ТБО), поскольку они  образуются повсюду и  разработка способов их сбора, обезвреживания и утилизации затрудняет то обстоятельство, что эта группа отходов представляет собой многокомпонентную смесь различного фракционного состава.

    Группа  радиоактивных отходов включает отработавшие источники излучения  различных приборов, медицинских  установок, а также хранящийся на территории предприятий слаборадиоактивный грунт.

    Таким образом. опасность отходов проявляется  в загрязнении окружающей среды  и опосредованном влиянии ее компонентов  на здоровье человека. 

    1.4. Переработка отходов. 

    С точки зрения естественных наук, любое  вещество теоретически может быть использовано тем или иным образом. Естественным ограничением использования является экономическая целесообразность использования.

    К настоящему времени разработан ряд  методов переработки ТБО. По технологическому принципу они делятся на: биологические, химические, термические, механические, смешанные. Наибольшее распространение получили методы складирования (механические), сжигания (термические) и компостирования.

    Наиболее  распространена вторичная, третичная  и т. д. переработка в том или ином масштабе таких материалов, как бумага, алюминий, стекло, железо, асфальт, ткани и различные виды  пластика. Также с глубокой древности используются в сельском хозяйстве органические сельскохозяйственные и бытовые отходы. 

    Самый дешёвый способ избавиться от отходов — произвести их захоронение.

    Но  история показала, что простым  выбрасыванием непригодных предметов  из дому эту проблему не решить. В результате проблема мусорных свалок является сегодня одной из наиболее актуальных.

    Наиболее  распространённым методом утилизации ТБО является сжигание с последующим захоронением образующейся золы на специальном полигоне. Метод обладает серьёзными недостатками, такими как образование сильно ядовитых химических соединений.

    Под полигоны для мусора на десятки лет  отчуждаются громадные территории, которые безусловно, можно было бы использовать с большей пользой. Ведь чтобы обустроить полигон и содержать его на уровне современных экологических требований, нужны большие средства. Очень дорого обходится рекультивация закрытых (уже не действующих) полигонов. Это целый комплекс мер, цель которых - остановить вредное воздействие свалок на окружающую среду, в том числе на почву и подземные воды. Рекультивация всего лишь одного гектара мусорного полигона обходится сегодня в 6 миллионов рублей. Велики и транспортные расходы на перевозку отходов, поскольку свалки, как правило, располагаются далеко от города. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2. Что такое безотходные технологии. 

    Безотходные технологии (БОТ) – это технологии, которые подразумевают наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии в производстве, в результате которых не происходит отрицательного воздействия на окружающую среду.

    Представить себе абсолютно безотходное производство просто невозможно, такого в природе нет. Однако отходы не должны нарушать нормальное функционирование природных систем.

    Понятие безотходной технологии условно. Под  ним понимается теоретический предел или предельная модель производства, которая в большинстве случаев  может быть реализована не в полной мере, а лишь частично (отсюда – малоотходная технология – МОТ). Но с развитием современных наукоемких технологий БОТ должна быть реализована все с большим приближением к идеальной модели: «спрос – готовый продукт – сырье».

    Сейчас  в мировой практике применяется больше десятка технологий сжигания бытовых отходов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3.Какова величина отходов в современном производстве. 

    Отходы  производства — это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, химических соединений, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ (услуг) и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Отходы потребления — изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа.

    Отходы  производства и потребления являются вторичными материальными ресурсами (ВМР), которые в настоящее время могут вторично использоваться в народном хозяйстве.

    Отходы  бывают токсичные и опасные. Токсичные  и опасные отходы — содержащие или загрязненные материалами такого рода, в таких количествах или в таких концентрациях, что они представляют потенциальную опасность для здоровья человека или окружающей среды.

    В Российской Федерации ежегодно образуется около 7 млрд. тонн отходов, при этом вторично используются только 2 млрд. тонн, т. е. около 28%. Из общего объема используемых отходов около 80% — вскрышные породы и отходы обогащения — направляется для закладки выработанного пространства шахт и карьеров; 2% — находят применение в качестве топлива и минеральных удобрений, и лишь 18% (360 млн. т.) используются в качестве вторичного сырья, из них 200 млн. т. в стройиндустрии.

    На  территории страны в отвалах и  хранилищах накоплено около 80 млрд. т. твердых отходов, при этом изымаются  из хозяйственного оборота сотни  тысяч гектаров земель; сконцентрированные в отвалах и свалках отходы являются источниками загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, почв и растений.

    Особую  тревогу вызывает накопление в отвалах  и свалках токсичных и экологически опасных отходов, общее количество которых достигло 1,6 млрд. т., что может привести к необратимому загрязнению окружающей среды. В России ежегодно образуется около 75 млн. т. высокотоксичных отходов, из них перерабатывается и обезвреживается лишь 18%.

    Общая площадь организованных хранилищ для токсичных отходов составляет 11 тыс. га, при этом не учитываются неорганизованные хранилища и свалки, на которые, по некоторым данным, вывозится около 4 млн. т. высокотоксичных отходов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    4. Как можно избавиться  от твердых отходов. 

    Проблема  удаления твердых бытовых отходов (ТБО) и загрязнения городских  территорий особенно остро стоит  в крупных городах (мегаполисах) с населением 1 млн. жителей и более.

    Так, например, в Москве ежегодно образуется 2,5 млн.т. отходов (ТБО), а средняя норма "производства" ТБО на одного человека в год достигает примерно 1 м3 по объему и 200 кг по массе. Кстати, для крупных городов рекомендуется норматив 1,07 м3/человек в год.

    В состав ТБО входят в основном:

    1. бумага, картон (37 %)

    2. кухонные отходы (30,6 %)

    3. дерево (1,9 %)

    4. кожа, резина (0,5 %)       

    5. текстиль (5,4 %)

    6. искусственные материалы, в основном  полиэтилен (5,2 %)

    7. кости (1,1 %)

    8. металлы (3,8 %)

    9. стекло (3,7 %)

    10. камни, керамика (0,8 %)

    11. прочие фракции (9,7 %)

    Рассмотрим, как обстоят дела у нас в  России с переработкой бытовых отходов  на примере самого крупного города страны - Москвы. Как уже указывалось, в Москве ежегодно образуется 2,5 млн. т. ТБО. Основная часть их (до 90 %) утилизируется  на специальных полигонах Тимохово и Хметьево. С 1990г. количество полигонов сократилось с 5 до 2. Полигоны работают с конца 70-х годов и их срок в ближайшее время заканчивается. На полигонах отсутствуют минимально необходимые природоохранные сооружения, такие как и водоохранные экраны, противооползневые сооружения, системы отвода и обезвреживания фильтрата и поверхностных вод, ограждения границ полигона, оборудования для мойки машин и др. Не производится послойная укладка отходов с ежедневной засыпкой, полив водой, т.к. отсутствует необходимая специализированная техника. Всё это очень далеко от санитарного полигона по описанной технологии в развитых странах. Стоимость захоронения отходов составляет от 4,5 до 65 тыс. рублей в зависимости от места полигона. На территориях полигонов складируются и токсичные промышленные отходы (ТПО) величина которых составляет около 1,5 млн. т. в год. Последнее обстоятельство совершенно недопустимо ибо требования к утилизации совершенно различные и совместное хранение их не допускается по соображениям экологической безопасности.

    Кроме того, на территории города находится  до 90 свалок мусора общей площадью 285,7 га. Из них 63 - не функционируют. В настоящее  время в Москве работают два мусоросжигательных завода № 2 и № 3 оснащенные оборудованием  из ФРГ и Дании. Существующее оборудование и технология сжигания отходов на этих заводах не обеспечивает необходимый уровень охраны окружающей среды.

    В последнее время благодаря усилиям  мэра города Лужкова Ю.М., считающего экологические проблемы г. Москвы первостепенными  принят ряд мер по санитарной очистке города, индустриальной переработке ТБО. Реализуется программа строительства мусороперегрузочных станций (МПС). Созданы три МПС в различных административных районах города. Прессование ТБО после сортировки будет внедрено при создании МПС в Северо-восточном округе г. Москвы. Программа строительства МПС и решения вопросов о создании современных санитарных полигонов на территории Московской области позволит в недалекой перспективе решить проблемы с переработкой ТБО в г. Москве. 
 
 
 
 

    5. Как сортируют отходы в ФРГ и Японии. 

    ФРГ.

    Проводиться сортировка отходов. В каждом городе разработана своя программа, связанная с защитой окружающей среды. В ФРГ на севере в городе Гамбурге на каждой улице города находятся мусорные баки, окрашенные в красный цвет и с веселыми заметками. Здесь не принято сорить в общественных местах: не бросаются сигареты и жевательные резинки. И человеку, который это сделает, будет стыдно. Вы не отделаетесь укоризненными взглядами прохожих, вам непременно сделают замечание.  
       Такая же реакция от окружающих последует в ваш адрес, если на красный свет попытаетесь перейти дорогу. Поэтому в Европе каждый себя чувствует полноценным человеком, потому что он соблюдает требования этикета и не пытается выделиться. Здесь не принято ходить по газонам. Если у вас есть желание устроить пикник и полежать на солнышке никто не будет возражать. В ФРГ вы можете снять обувь и пройтись по дорожке босиком или прилечь на травку и наслаждаться музыкой. Главным условием является беречь природу и при этом наслаждаться жизнью. После пикника вы обязаны убрать за собой. 
        Каждый житель в ФРГ обязан сортировать мусор и свои отходы, помещая их в специальные баки и контейнеры. Только в Гамбурге стоит более 8600 контейнеров, в которые складывают макулатуру. Сейчас много бумажных фабрик работает на сырье из макулатуры, при этом их продукция исключительно высокого качества. Для батареек, аккумуляторов или ядовитых отходов, а так же для красителей и отходов бытовой химии, растворителей, пластмасс имеются центры по переработке отходов и есть специализированные отделы, где их принимают. 
        Имеется мусор подлежащий сжиганию.  
В Гамбурге находятся четыре установки для сжигания мусора, которые оснащены современными приборами для контроля и управления. Перед подачей мусора в установку его сортируют и сильно измельчают, а для того чтобы уничтожить диоксин (ядовитый продукт горения) температуру горения поднимают выше тысячи градусов по Цельсию. Установка помимо сжигания мусора дает огромное количество энергии с возможностью ее применения при производстве электроэнергии или для подогрева воды для населения города, а оставшиеся шлаки являются ценным продуктом, используемым в строительной промышленности. 
       В магазинах пакеты покупают, а не разбираются бесплатно. Поэтому здесь принято использовать многоразовые пакеты или хозяйственные матерчатые сумки. В ФРГ существует самая большая залоговая стоимость за алюминиевые банки и пластиковые бутылки под напитки. Если вы купили напиток в пластиковой бутылке, то дополнительно вы оплатили тару. Если вы вернули пустую емкость, вам будет возвращена стоимость тары. 
Восемьдесят процентов среды загрязняется транспортом. В политике ФРГ есть налог на транспортные средства. Чем лучше катализатор выхлопных газов стоит в вашем авто, тем меньшую сумму налога владелец уплатит, бывают случаи и освобождения от налога.

    Япония.

    Японцы  придумали массу способов переработки  мусора, чтобы использовать его в  различных вторичных производствах, тем самым разрешая некоторые  проблемы отсутствия полезных ископаемых и недостатка в территории. Из переработанных пластиковых бутылок японцы изготавливают спортивную одежду, школьную форму, канцелярские товары, офисную мебель и многое другое. Мне самой довелось купить в Японии замечательный пушистый свитер, сделанный из синтетических волокон на основе вторичного сырья. В процессе переработки пластиковые бутылки обычно моют, измельчают и плавят. Перерабатывают и различные виды стекла. Например, в одной из японских фирм из материала на основе битого стекла и глины изготавливают плитки для мощения улиц и облицовки стен. Одноразовые фотоаппараты, пользующиеся огромной популярностью в Японии, разбираются на детали, которые перерабатываются для производства таких же новых фотоаппаратов. В городке Нагаи префектуры Ямагата кухонные отходы используются для изготовления сельскохозяйственных удобрений, с помощью которых выращиваются овощи и фрукты. Таким образом, происходит круговорот между кухней и грядками. На заводике в городе Кавасаки делают качественное мыло с использованием масла, остающегося после приготовления пищи в ресторанах, кафе, школьных столовых и т.п. Говорят, оно очень мылкое и ароматное.

    Некоторые японцы получают эстетическое наслаждение  от возможности вторично использовать мусор. Скажем, один из сотрудников ведущей телефонной компании NTT создаёт произведения искусства из маленьких кружочков, которые выбиваются из телефонной карточки и копятся в автомате. Для завершения одной картины, состоящей из примерно 250 000 кружочков и напоминающей мозаику, требуется около года.

    Однако  не всегда японцы стремились вторично использовать мусор. Долгое время принципами японской жизни были крупномасштабное производство, крупномасштабное потребление  и крупномасштабное выбрасывание. Большинство  товаров изготовлялось в качестве одноразовых. Когда к японцам пришло осознание того, что ресурсы далеко не бездонны, да и их добыча приводит к экологическим проблемам, они задумались над тем, как можно использовать мусор. Сдвиги стали наблюдаться в Японии с 1980-х годов, но она по-прежнему отстаёт в этой области от таких стран, как Германия и Швеция. Возможно, причина в том, что в период бурного экономического роста 1960-1970-х годов не уделялось достаточно внимания экологии, да и японский менталитет тоже играет не последнюю роль. В японском языке даже есть выражение «смыть водой»(мидзу-ни нагасу), которое часто употребляется в значении избавиться от чего-то плохого, забыть. Вероятно, и по отношению к мусору ещё сохраняется мнение, что лучше всего спустить его по воде в реке или сжечь. По сей день во многих семьях бытует обычай сжигать мусор, но это не только делает его переработку невозможной, но и наносит вред окружающей среде.

    Закон о переработке мусора был принят лишь в 1990-х годах. Для того чтобы  мусор было удобнее перерабатывать или ликвидировать, его принято сортировать. В Японии правила сортировки мусора разнятся в зависимости от префектуры, но основные требования следующие. Прежде всего, разделяется сгораемый мусор (моэру гоми) и несгораемый мусор (моэнай гоми). К сгораемому мусору относятся: бумага, кухонные отходы (остатки еды, кожура фруктов и овощей, яичная скорлупа), сигаретные окурки, пыль из пылесоса, кусочки ткани и дерева и т.п. Кухонные отходы, такие, как огрызки яблок, могут относить к отдельному виду мусора — нама гоми (сырой мусор). Плотная бумага и картон также выкидываются отдельно и затем перерабатываются (ками гоми — бумажный мусор). Несгораемый мусор — полиэтилен, батарейки, предметы из пластика, резины, металла, керамики и т.п. Впрочем, и для полиэтилена может быть выделен специальный мусорный ящик с соответствующей надписью — пура. Отдельно утилизируются баночки из-под напитков (кан), отдельно — пластиковые бутылки(пэтто ботору), отдельно — стеклянные бутылки (бин). Причём, в некоторых префектурах принято также сортировать бутылочные этикетки и крышечки. Когда я столкнулась с этим правилом в префектуре Кагава на Сикоку, отношение к разделению мусора в Осака показалось мне более чем лояльным. Жестяных баночек обычно накапливается особенно много, ведь в Японии на каждом шагу стоят автоматы по продаже напитков (дзидо:хамбайки), и большинство напитков продаётся именно в таких ёмкостях. Впрочем, рядом с автоматами обычно стоят специальные мусорные ящики с круглыми отверстиями для банок. Бумажные пакеты из-под молока или сока принято тщательно вымывать изнутри, высушивать, разрезать по линиям сгиба и уже в виде картонок складывать стопочками и связывать верёвочкой. В определённые дни и часы накопившиеся бумажные пакеты можно сдать в тот же супермаркет, где вы приобрели продукты. Самая проблемная категория мусора — содай гоми, то есть «мусор больших размеров». К нему относятся, например, мебель и электроприборы. Словом, это крупногабаритный мусор, с трудом поддающийся переработке. Именно поэтому вы не можете просто отнести телевизор на помойку. Для того чтобы избавиться от него, придётся вызывать специальную службу и даже платить деньги, около 5000 йен. Впрочем, иногда по японским жилым кварталам разъезжают небольшие грузовички, бесплатно собирающие вышедшие из строя электроприборы. Японцы с радостью отдают поломавшиеся магнитофоны и телевизоры или, если те могут ещё немного послужить, относят их в ри-сайкуру сёппу — комиссионные магазины. Интересно, что японские жёны дали прозвище содай гоми, то есть «крупногабаритный мусор, с трудом поддающийся переработке», ленивым мужьям. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Заключение. 

    Немногие, наверное, смогли бы отказаться от всех тех благ и удовольствий, которые "подарила" нам цивилизация. Но еще меньше людей, которые никогда не

задумывались  о том, чем кончится такое неоправданное растрачивание природных ресурсов, чем мы в конце концов заплатим за наши автомобили, комфортабельные квартиры, чудеса техники. И не существует никакого оправдания, потому что в каком бы ужасном состоянии не находилась сейчас окружающая среда, есть способы предотвращения экологической катастрофы, которая грозит всему человечеству. И пренебрежительное отношение к этим путям спасения - ни что иное как преступление.

    Говоря  о проблеме промышленных отходов, хочется  еще раз напомнить о том, что на первом месте по приоритетности стоит проблема охраны окружающей природной среды и здоровья населения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Использованная  литература. 

    1.Веденин  Н.Н. «Экологическое право: Вопросы  и ответы»

    2.Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов IIА В Воловик Патент Российской Федерации № 2086850

    3. Головлева Л А. // Биотехнология защиты окружающей среды  - Пущино, 1993, с 3

    4. Эскин Н. Б., Тугов А. Н., Изюмов М. А. Разработка и анализ различных технологий сжигания бытовых отходов. Сборник. Москва, ВТИ, 1996