Нині людина

Цікаві цифри

Знешкодження твердих відходів

Маловідходна та безвідходна технологія виробництва

Лекція 8

5.1. 3.3. Проблеми відходів людської діяльності

Відходи виробництва – це залишки сировини, матеріалів і напівфабрикатів, що утворюються в процесі виробництва, частково або повністю втратили свою якість і не відповідають стандартам виробництва.

Виробник відходів – фізична або юридична особа, чия діяльність зумовлює утворення відходів.

Причиною утворення відходів є переважно господарська діяльність людини, внаслідок якої порушені складні взаємозв'язки між компонентами біосфери, що здійснюються в рамках колообігу хімічних елементів та обміну енергією, і формувалися впродовж тривалого часу.

Судячи з наведених нижче цифр, зрозуміло чому В.Вернадський назвав людську діяльність геологічною силою.

· використовує 13% річкових вод, повертаючи їх у довкілля у вигляді стічних вод;

· вирубує щороку 20 млн. га лісів;

· видобуває з надр і піднімає на поверхню близько 100 млрд. т мінеральних руд;

· виплавляє понад 800 млн. т різних металів;

· спалює 7 млрд. т у.п.;

· вносить на поля понад 500 млн. т добрив і 4 млн. м пестицидів, значна частина яких розсіюється у довкіллі і через високу стійкість накопичується по ланцюгах живлення.

Найбільшими постачальниками відходів є гірничодобувний і гірничо-збагачувальний комплекси, металургійна, хімічна та енергетична галузі промисловості.

У результаті спалювання кам'яного вугілля із золою та димовими газами у довкілля потрапляє окремих хімічних елементів більше, ніж видобувається з надр:

• магнію – у 1,5 раза;

• урану і титану – у 10 разів;

• меркурію – у 50 разів;

• літію, ванадію, стронцію,

цирконію – у сотні разів;

•..... германію і галію – у тисячі разів.

Щороку кородує 10-25% виплавленого заліза.

Дані про відходи різних галузей народного господарства України наведені в табл. 8.1.

Таблиця 8.1.. Утворення і використання відходів окремих видів виробництва в Україні за 1987-1992 рр.

Показник, одиниці вимірювання	Роки
Породи розкривні і супутні для будівництва гідроспоруд та інших робіт
Утворилося, млн. м^3	66,3	70,4	66,5	60,0	60,2	42,6
Використано, млн. м^3	19,2	22,3	18,0	14,9	23,9	22,6
Частка використання, %	28,9	31,7	27,1	24,8	39,7	53,0
Глини бентонітові для одержання керамзиту
Утворилося, млн. м^3	1783,1	1618,4	1738,2	1793,1	1707,2	1618,1
Використано, млн. м^3	1386,3	1470,2	1622,3	1508,0	1394,6	1420,3
Частка використання, %	77,7	90,8	93,3	84,1	81,7	87,8
Відходи вугледобування і вуглезбагачення
Утворилося, млн. м^3	135,2	181,1	124,6	123,1	103,6	135,1
Використано, млн. м^3	10,1	13,3	13,1	10,6	9,1	9,6
Частка використання, %	7,4	7,1	10,5	8,6	8,8	6,7
Шлаки сталеплавильного виробництва
Утворилося, млн. м^3	8408,7	8701,7	7827,7	7594,8	6930,1	7184,8
Використано, млн. м^3	5661,8	7215,8	7624,5	5515,4	6422,4	4486,3
Частка використання, %	67,3	82,9	97,4	72,6	92,7	64,4
Зола і золошлакові відходи
Утворилося, млн. м^3	15202,7	13505,6	13341,6	12219,9	12219,6	13896,2
Використано, млн. м^3	4636,4	4974,9	4507,9	3400,5	2835,2	2879,2
Частка використання, %	30,5	36,8	33,8	27,8	22,5	20,7

На підприємствах країни протягом 2007р. утворилось 2,6 млн.т відходів I-III класів небезпеки, що на 214,3 тис.т більше порівняно з 2006р. Основна частина утворених відходів (2,1 млн.т, або 81% від загального обсягу) належить до III класу небезпеки. Відходи І та II класів небезпеки склали відповідно 12,8 тис.т та 430,7 тис.т.

Із загальної кількості утворених відходів 990,6 тис.т (38%) розміщено у місцях видалення, а саме: на полігонах, у спеціально відведених комплексах, спорудах, ділянках надр.

Частка відходів, що були повністю використані для одержання тієї чи іншої продукції, або знешкоджені, у загальному обсязі утворених склала 41% (у 2006р. вона становила 38%, а у 2000р. - 53%). Найбільш гострою залишається проблема знешкодження та утилізації небезпечних відходів у Автономній Республіці Крим, Житомирській, Запорізькій, Харківській, Черкаській областях та М.Севастополі, де частка оброблених та перероблених відходів становила менше 10% від загальної кількості утворених. А в Донецькій, Кіровоградській, Одеській, Хмельницькій та Чернівецькій областях частка відходів, що були використані або знешкоджені, у загальному обсязі утворених відходів не перевищує 20%, що вдвічі менше, ніж у середньому по країні.

Станом на 1 січня 2008р. у місцях видалення відходів та на території підприємств країни накопичилось 20,1 млн.т небезпечних відходів, з них 36,2 тис.т (0,2% до загальної кількості) належать до І класу небезпеки і 2,1 млн.т (10%) - до II класу небезпеки.

На території шести регіонів країни зберігається 95% відходів, що належать до І-Ш класів небезпеки, зокрема, в Запорізькій (39%, або 7,8 млн.т), Донецькій (31%, або 6,2 млн.т), Сумській (9%, або 1,8 млн.т), Дніпропетровській і Луганській (по 5%, або 0,9 млн.т) областях та в Автономній Республіці Крим (7%, або 1,3 млн.т). Понад 70% відходів І класу небезпеки знаходяться у місцях видалення в Івано-Франківській та Луганській областях.

У загальній кількості відходів, що зберігаються у місцях видалення та на території підприємств, найбільшу питому вагу становлять відходи, що містять метали та їхні сполуки (10429,7 тис.т, або 52% до загального обсягу), відходи, що містять неметали та їхні сполуки (5350,2 тис.т, або 27%), відходи, що містять корозійні речовини (1548,0 тис.т, або 8%), відходи виробництва і застосування органічної хімії, або відходи, що містять інші органічні сполуки (535,9 тис.т, або 3%), відпрацьовані нафтопродукти, нафтошлами та нафтовідходи (468,2 тис.т, або 2%).

Крім того, надзвичайно небезпечними є відходи, що містять гексахлорбензол (11,1 тис.т), та відходи пестицидів і агрохімікатів, непридатні чи заборонені пестициди (7,9 тис.т).

Динаміку плказників щодо утворення, утилізацію, знешкодження, поводження з відходами, наявності та розміщення твердих побутових відходів на полігонах та звалищах наведено у додатку.

Під час добування та переробки металевих руд з них вилучають переважно один компонент, вміст якого коливається в широких межах (у залізній руді концентрація феруму досягає 60%, тоді як уранові руди мають промислове значення за вмістом урану лише 0,1%), а решта добутої руди – відходи, що скидаються у відвали. Зокрема, на 1 т металу припадає така кількість відходів, т:

заліза – 1

міді – 200

молібдену і вольфраму – до 2000.

За даними Міністерства охорони природного середовища, відвали в Україні займають площу близько 55 тис. га, в яких зосереджено понад 20 млрд. т промислових відходів. Багато з них містять цінні компоненти (у відходах гальванічних, радіотехнічних, електроннотехнічних виробництв вміст окремих металів вищий, ніж у сировині; крім того, покладів їх в Україні немає), тому ці метали доцільно вилучатиі повторно використовувати (у відходах Черкаського заводу "Хімреактив" міститься 18-65% нікелю, в шлаках Черкаського БО "Хімволокно" – 4% цинку).

Гірничорудна промисловість України використовує лише 12% добутої гірської маси, тоді як у розвинених країнах – приблизно 66%.

У Кривбасі накопичилося понад 4 млрд. м³ відходів гірничої промисловості, з яких отруйні речовини потрапляють навіть у Чорне море.

Загальне скидання забруднених вод (мінералізація шахтних вод – 20 кг/т, кар'єрних – 0,7 кг/т) досягає 60 млн. м/рік; вилучено з обігу 70 тис. га родючих земель, підтоплено і засолено 100 км² прилеглих до місць розробок корисних копалин територій. Кожна тонна видобутої гірської маси супроводжується тут

• відчуженням 0,04 м² земель;

• підтопленням 0,03-0,05 м² території;

• скиданням 1,05 м³ шахтних і 0,106 м³ кар'єрних високомінералізованих вод;

• надходженням в атмосферу 2,0 кг пилу і 1,8 кг отруйних газів. Значний внесок у збільшення кількості відходів дає місто.

Спектр відходів різний за кількістю, агрегатним станом, хімічним складом, токсичністю, впливом на біосферу, рослинний і тваринний світ, здоров'я людини.

Накопичення відходів небезпечні для людства, оскільки у відходах зростає частка матеріалів, які дуже повільно руйнуються в довкіллі;

• скло зберігається – до 1000 років;

• пластмаса – 500 років;

• поліетилен – 200 років;

• консервні металеві бляшанки – до 100 років;

• папір – 2-10 років.

5.2. Класифікація відходів

Єдиної класифікації відходів немає, тому їх розподіляють за кількома принципами:

• за галузями, де вони утворюються (побутові, сільськогосподарські, промислові, каналізаційні);

• за конкретними виробництвами (відходи ТЕС, трикотажної фабрики, коксохімічного заводу тощо);

• за агрегатним станом (газоподібні, рідкі, тверді);

• за тоннажністю (велико чи малотоннажні);

• за ступенем використання;

• за цінністю компонентів;

• за впливом на довкілля.

Найчастіше відходи класифікують на основі джерела утворення та з урахуванням їх особливостей: побутові; промислові; сільськогосподарські; будівельні; відходи споживання – вироби і машини, які втратили свої споживчі властивості внаслідок фізичного чи морального спрацювання; радіоактивні; токсичні.

5.3. Токсичність відходів

Токсичність – це міра несумісності речовин з життям; вона обернено пропорційна смертельній (летальній) дозі (1/ЛД₅₀) чи смертельній концентрації (1/ЛС₅₀).

Нині існує багато класифікацій небезпечності і токсичності відходів та інших екотоксикантів:

• за показниками небезпечності (чотири класи);

• за небезпекою при різних шляхах потрапляння в організм (8 класів);

• за силою подразнювальної дії (10 класів);

• за ступенем кумуляції (5 класів);

• за видом дії (4 класи) тощо.

З метою оцінки небезпечності відходів використовують класи небезпечності;

I клас – вибухові речовини (тринітротолуол, піроксилін);

II клас – вогненебезпечні гази і пари;

ІІ клас – вогненебезпечні рідини (бензин, бензол, діетиловий ефір);

ІV клас – вогненебезпечні тверді речовини, що мають здатність до самозаймання (вугільний пил, тирса); сюди ж належать речовини, які виділяють під час взаємодії з водою вогненебезпечні гази (карбіди – метаніди та анетиленіди металів утворюють горючі вуглеводні – відповідно метан та ацетилен:

А1₄С1₃ + 12НОН = 4А1(ОН)₃↓ + ЗСН₄↑;

СаС₂ + 2НОН = Са(ОН)₂ + С₂Н₂↑;

t^o

V клас – речовини, які виділяють кисень і можуть спричинити чи сприяти займанню інших матеріалів, наприклад нітрат, хлорат та перманганат калію:

2КNО₃ → 2КNО₂ + O₂↑;

	t^o

2КМnO₄ → К₂МnO₄ + МnO₂ + O₂↑;

органічні пероксиди;

VI клас – отруйні та інфікуючі речовини (сполуки арсену, меркурію);

VII клас – речовини або відходи, що в разі витікання спричинюють корозію інших вантажів чи транспортних засобів (неорганічні та органічні кислоти; солі сильних слабких основ, що у водних розчинах гідролізують, зокрема хлориди алюмінію і феруму (ІІІ);

VIII клас – речовини, здатні при контакті з повітрям чи водою виділяти токсичні речовини і викликати гострі чи хронічні захворювання в разі потрапляння в організм людини:

	→

NaCN + НОН ← NaОН + НСN↑;

	→

А1₂S₃ + 6НОН ← 2А1(ОН)₃↓ + 3Н₂S↑.

Екотоксичні речовини, що в природному середовищі здатні до біоакумуляції негативно впливають на живі організми (важкі метали, пестициди) класифікують згідно з ГОСТ 12.1.007-76.

Дата добавления: 2014-01-04