Лекция 12. ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ И УТИЛИЗАЦИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ
План лекции
1.Основные виды отходов: бытовые, промышленные, сельскохозяйственные, строительные, производственного потребления.
2.Источники возникновения твердых отходов в материальном производстве.
3.Классификация отходов.
4. Размещение отходов.
5. Переработка отходов на месте складирования.
6. Переработка отходов пластических масс.
7. Сжигание отходов.
8. Обезвреживание и захоронение радиоактивных отходов.
9.Утилизация и ликвидация осадков сточных вод
Урбанизация городов, приведшая к образованию крупнейших мегаполисов, и постепенно возрастающая хозяйственная деятельность человека создают одну из острейших проблем ХХ1 века – проблему защиты окружающей среды от негативного воздействия отходов производства и потребления. Практически во все времена своего существования человек стремился как можно быстрее и дешевле избавиться от отходов, ссыпая их в ближайшие овраги или в понижения рельефа, не задумываясь при этом о последствиях.
Большинство городов мира практически построены на свалках. Дальнейший рост городов, развитие промышленности и сельского хозяйства нередко приводят к нарушению экологической обстановки, особенно в крупных городах, где хозяйственная деятельность наиболее сконцентрирована на ограниченной территории и где сосредоточена значительная часть населения. Как показывает практика, в таких городах происходит наиболее интенсивное накопление отходов, а неправильное и несвоевременное удаление их и обезвреживание приводят к экологическому кризису. Повсеместно возникающие вокруг городов плохо организованные, а порой и просто «стихийные» свалки являются наиболее серьезными источниками загрязнения атмосферного воздуха, почв, поверхностных и грунтовых вод.
Известно, что за всю историю существования человечество научилось использовать в среднем 2-5% исходного сырья. Остальная масса вещества превращается в отходы. В России ежегодно образуется 5-7 млрд т отходов производства и потребления. Под их складирование выведено из оборота более 1 млн га плодородных земель. Ежегодная прибавка токсичных отходов составляет 50 млн.т. Таких отходов накоплено свыше 1000 млн.т. Так, различными отвалами в Свердловской области занято до 5% территории, что привело к необходимости в разработке губернаторской и федеральной программ по переработке техногенных отходов, которые содержат значительное количество полезных компонентов. Бытовыми отходами по данным различных источников занято до 20% территории Московской области.
С целью охраны окружающей среды, а также утилизации содержащихся в отходах ценных компонентов разрабатывают и внедряют различные промышленные технологии обезвреживания и переработки отходов, включая методы термического и биологического обезвреживания и другие технологические приемы их переработки.
Учитывая все возрастающие требования к защите окружающей среды необходим поиск новых рациональных путей снижения экологического ущерба, наносимого природной среде повседневной жизнедеятельностью человека.
Отходы– не используемые непосредственно в местах их образования продукты производства, быта, транспорта и др., которые могут быть реально или потенциально использованы как сырье или полупродукты в других отраслях народного хозяйства или в ходе регенерации. Вредные отходы должны подвергаться нейтрализации и захоронению. Неиспользуемые отходы считаются отбросами.
По данным международной организации «ВейстТэк» к отходам производства и потребления относятся: промышленные, муниципальные, медицинские, биологические, сельскохозяйственные, органические, техногенные образования, отходы строительства и сноса, транспортного комплекса, топливно-энергетического комплекса, отходы с низким уровнем радиоактивности, лом черных и цветных металлов, электронный и электротехнический лом, шламы, сточные воды, иловые осадки, воздушные выбросы и др.
Классификация отходов проводится по ряду признаков. Наиболее общим является деление по форме материального субстрата, в которой они находятся. По этому признаку отходы разделяют на вещественные и энергетические. К последним относятся механические колебания и волны, электромагнитные поля.
Отходы в вещественной форме различают по:
агрегатному состоянию – газообразные жидкие, твердые и условно твердые (пастообразные);
химическому составу – органические и неорганические;
генезису (происхождению) –бытовые и производственные (промышленные, сельскохозяйственные, промысловые);
возможности применения –вторичные материальные ресурсы, которые используются или пригодны к эффективному употреблению на данном этапе развития науки и техники; отбросы, которые не могут быть использованы на данном этапе развития науки и техники;
токсичному действию –первый класс (чрезвычайно опасные вещества), второй (высокоопасные), третий (умеренно опасные) и четвертый (малоопасные);
способные к самостоятельному горению –горючие и негорючие.
Возможны и другие признаки деления отходов.
В области государственного управления при обращении с отходами для учета, контроля, нормирования и т.д. МПР России разработан Федеральный классификационный каталог, который зарегистрирован в Минюсте России в 2003 году. Для формализации видов отходов, удобства передачи информации, ее сбора и обработки введена кодовая система Каталога отходов. Последний содержит перечень их видов, систематизированных по совокупности приоритетных признаков: происхождению, агрегатному состоянию, химическому составу, экологической опасности.
Таким образом, отходы могут быть бытовыми, промышленными, сельскохозяйственными, строительными и т.д., а также производственного потребления.
Бытовые (коммунальные)твердые (в том числе твердая составляющая сточных вод – их осадок) отбросы, не утилизированные в быту, образовавшиеся в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей вещества.
Отходы производства (промышленные)– остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнения и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства.
В странах ЕЭС 60% бытовых отходов подвергаются захоронению, 33% сжиганию, а 7% компостированию, свыше 60% промышленных отходов и 95% отходов сельскохозяйственного производства подвергаются интенсивной переработке.
Отходы производственного потребления– непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и списанные в установленном порядке машины, инструменты и прочее.
Значительное количество отходов может возникать и на стадии перевозки продукции, в первую очередь на железнодорожном транспорте. Большинство отходов содержится в твердом состоянии. Твердые отходы промышленных предприятий весьма разнообразны как по своему составу и свойствам, так и по характеру воздействия на окружающую среду. Они содержат, как правило, активные вещества, которые, попадая в почву, подземные воды и в атмосферу, вызывают негативные в экологическом отношении последствия. Конечно, отходы можно было бы перевезти на предприятия и переработать, но транспортировка их очень дорогое удовольствие (на уровне 10-50 руб/т). Поэтому разрабатываются технологии по их переработке на месте складирования.
Все отходы в той или иной степени воздействуют на окружающую среду, вызывая в ней ряд изменений, которые в ряде случаев приводят к состоянию экологического бедствия или чрезвычайной экологической ситуации (экологический кризис). В таблице приведены признаки территорий крайних степеней экологического неблагополучия (согласно закона РФ «Об охране окружающей природной среды).
Таблица
Признаки территорий крайних степеней экологического неблагополучия
Показатель | Экологическое бедствие | Экологический кризис |
Окружающая природная среда | Глубокое необратимое изменение | Устойчивые отрицательные изменения |
Здоровье населения | Существенное ухудшение здоровья | Угроза здоровью населения |
Естественные экосистемы | Разрушение естественных экосистем | Устойчивое отрицательное изменение состояния естественных экосистем |
По степени воздействия на окружающую среду промышленные отходы, как было показано выше, различаются по классам токсичности и степени опасности. Класс токсичности таких отходов определяется в каждом конкретном случае расчетным путем в соответствии с нормативным документом «Предельное содержание токсичных соединений в промышленных отходах, обуславливающее отнесение этих отходов к категории токсичности» № 3170-84. – М.: Минздрав СССР, 1985. Основой расчета является сравнение растворимости и содержания опасных веществ в отходах с их ПДК в почве.
Для определения класса токсичности рассчитывается индекс токсичности данного компонента по формуле:
Кi = ПДКi /(S + Cв)i ,
где: ПДКi – предельно допустимая концентрация в почве i-того токсичного вещества, содержащегося в отходе;
S – коэффициент, отражающий растворимость его в воде (величина безразмерная);
Св – содержание данного компонента в общей массе отходов, т/т;
i – порядковый номер данного компонента.
Величину Кi округляют до первого десятичного знака после запятой.
Рассчитав Кi для отдельных компонентов отходов, выбирают 1-3 ведущих компонента, имеющих минимальное значение, причем К1< К2< К3. Кроме того, должно выполняться условие: 2 Кi > К3. Затем находят суммарный индекс токсичности (Кz ) по формуле:
n
Кz = (1 / n2 ) å Ki .
i=1
где n – число значимых токсичных компонентов в отходе. Причем n ≤ 3.
С помощью суммарного индекса токсичности по таблице («Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами».- М.: Минздрав СССР, 1987, № 4266-87) определяется класс опасности отходов производства.
Таблица
Дата добавления: 2016-01-26; просмотров: 3394;