Переработка промышленных отходов

Бытовые отходы

Бытовые отходы - отходы ненужных материалов изделий, которые накапливаются в быту и в учреждение мусор, отбросы, пищевые отходы, макулатура, изношенная одежда, вышедшая из строя бытовая техника и т. д. - все то, что не относится к промышленным и канализационным отходам. Количество твердых бытовых отходов неуклонно возрастает из-за изменения образа жизни (в основном от использования одноразовой посуды, различных емкостей, оберточных и упаковочных материалов и т. д.), а также увеличения численности населения. Состав городских бытовых отходов примерно таков: бумага - 41%, пищевые отходы - 21%, стекло - 12%, железо и его сплавы - 10%, пластмассы - 5%, древесина - 5%, резина и кожа - 3%, текстиль - 2%, алюминий - 1%, другие металлы - 0,3%. Доля отдельных компонентов существенно изменяется в зависимости от источника (город, село), уровня жизни, времени года и т. д. Город с населением в 1 млн человек ежесуточно имеет бытовых отходов примерно 2 тыс. т. Местные власти обязаны убирать мусор и обеспечить его переработку.

Промышленные отходы по существу являются продукцией незавершенного производства, поскольку они в большинстве случаев представляют собой неиспользованное недоиспользованное сырье. В связи с этим ряд ученых предлагают заменить слово "отходы" на другое - "продукция незавершенного производства", как более точное по существу и дающее необходимый психологический настрой. Так, в районах интенсивного развития цветной металлургии (Урал, Алтай и др.) имеются отвалы старых и действующих заводов, содержащих большой набор редких и рассеянных элементов - гафния, циркония, германия, технеция и др. В настоящее время разрабатываются технологии по переработке отвалов с целью извлечения из них указанных элементов. После извлечения ценных элементов из твердых отходов горных предприятий эти отходы могут быть использованы в следующих направлениях: * в производстве строительных материалов (цемента, строительного щебня, кирпича, стекла); * в дорожном строительстве; * в производстве некоторых видов удобрений. Наиболее перспективный и безвредный путь - создание замкнутых циклов - является исключительно энергоемким. С экономической точки зрения оправданно комплексное размещение различных производств с целью использования отходов одной промышленности в качестве сырья для другой, а также создание безотходных территориально-промышленных комплексов. Однако следует отметить, что пока ни один из видов крупнотоннажных отходов (химической, металлургической, угледобывающей и других отраслей промышленности) не отнесен к товарной продукции другой отрасли. Одна из причин - отсутствие достаточно надежных и эффективных, а также дешевых способов переработки отходов. Переработка бытовых отходов - весьма сложная задача не только из-за их большого объема, а главным образом из-за их многокомпонентности, сложности состава. До 60-х гг. нашего столетия большая часть отходов вы возилась и сжигалась на открытых площадках. Это самый дешевый способ переработки бытовых отходов, но экологической точки зрения - самый плохой: когда свалка горит, выделяется много дыма, содержащего большое количество плохо пахнущих и вредных веществ; свалки являлись местом размножения мух, крыс и т. д. В настоящее время такой способ переработки бытовых отходов запрещен. Другой способ уничтожения бытовых отходов - их захоронение: бытовые отходы зарывают в землю или вываливают на нее и засыпают землей. Для этой цели используют карьеры, овраги, заболоченные низины и т. д. Из-за отсутствия доступа воздуха такие свалки не горят (нет загрязнения воздуха), не размножаются грызуны и другие животные, а также насекомые. Но при этом возникают другие проблемы: * происходит вымывание веществ и загрязнение грунтовых вод; * образуется метан (рудный газ); * происходит просадка грунта. Из перечисленных проблем самая серьезная - загрязнение грунтовых вод остатками разлагающихся органических веществ и ионами тяжелых металлов, что представляет серьезную угрозу для здоровья населения. Образование метана происходит при разложении органических веществ, содержащихся в бытовых отходах (остатки пищи, бумага, текстиль и др.), и отсутствии кислорода воздуха. Метан (СН4) - легкий (примерно в 2 раза легче воздуха), легковоспламеняющийся газ. Из метана на 2/3 состоит биогаз (смесь газов, образующихся при гниении органических веществ). Метан может скапливаться в отдельных местах и при зажигании взрываться, что может привести к человеческим жертвам. Кроме этого метан отравляет корни растений, деревьев, выращенных на месте захороненных свалок. В отсутствие растительности начинается эрозия почвы, и отходы вновь появляются на поверхности. По мере разложения объем бытовых отходов уменьшается, в результате чего происходит просадка грунта. Именно поэтому на месте свалок ничего не строят, делают газоны, игровые площадки. Но и в этих случаях просадка грунта нежелательна, так как в образующихся низинах скапливается вода, со временем образуются болота. Во избежание указанных негативных последствий могильники бытовых отходов делают более усовершенствованными. Их устраивают на возвышенных местах с глубоким залеганием грунтовых вод; по периметру могильника прокладывают керамические трубы для сбора фильтрующейся со свалки загрязненной воды; дно могильника покрывают на 30- 50 см слоем глины, поверх которого укладывают слой крупного гравия. Все это предназначено для того, чтобы сточная вода, достигнув водонепроницаемого слоя, собиралась в систему коллекторов, а затем подвергалась соответствующей очистке. Слой гравия, окружающий свалку, служит также для отвода образующегося метана (биогаза), который может быть использован как источник энергии. Наиболее перспективный способ переработки бытовых отходов - их рециклизация, т. е. вторичная переработка с целью получения из отходов полезных, пользующихся спросом товаров. Основные трудности при использовании этого способа - сортировка бытовых отходов, т. е. необходимо разделить макулатуру, стекло, пластмассу, металлы, пищевые отходы и т. д. Затем идет переработка каждого вида отхода с целью получения полезного целевого продукта. Использование этого способа предполагает заинтересованность населения и отдельных отраслей промышленности в продукции, изготовленной из вторичного сырья. Для переработки пищевых отходов, бумаги, текстиля, вдового мусора наиболее перспективным является их компостирование, т. е. естественное биологическое разложение (перегнивание) органических веществ в присутствии воздуха. Конечный продукт компостирования - гумусопо-добное вещество, которое можно использовать в качестве органического удобрения. Этот способ переработки бытового и садового мусора следует использовать на садовых дачных участках с большой пользой для будущего урожая. Существует множество различных технологий по переработке бытовых отходов для изготовления из них ценных продуктов, которые, к сожалению, в большинстве свое в настоящее время не реализуются из-за указанных выше трудностей. В настоящее время основными способами переработки твердых бытовых отходов в России являются их захоронение или сжигание на мусоросжигающих предприятиях, хотя очевидно, что экономически наиболее целесообразно сочетать рециклизацию, компостирование и снижение объема мусора. В заключение этого раздела следует подчеркнуть, что как естественные экосистемы зависят от круговорота биогенов, так и устойчивое существование человечества в конечном итоге зависит от его способности рециклизировать и утилизировать практически все виды отходов. А иначе "не получится ли так, что человек достигнет Марса и других планет, стоя по колено в мусоре на планете Земля?"

Общая площадь суши Земли составляет 148 млн. км², из которых для обитания людей пригодны 133 млн. км².

Причиной загрязнения литосферы может быть сброс сточных вод, нефтепродуктов, выброс аэрозолей, пыли, загрязнение почвы пестицидами и т.д. Но главными видами загрязнения литосферы являются твердые бытовые и промышленные отходы.

В состав твердых бытовых отходов входят пищевые отходы, бумага, картон, стекло, текстиль, металлы, полимеры и т.д. На одного жителя в городе приходится примерно по 1 тонне твердых отходов в год, причем эта цифра ежегодно увеличивается.

В состав твердых промышленных отходов входят металлы (черные и цветные), мусор, древесина, пластмассы, шлак, окалина, зола и т.д.

Основными методами обезвреживания твердых бытовых отходов являются мусоросжигательные заводы, мусороперерабатывающие заводы и санкционированные свалки.

Санкционированные свалки - это такое складирование твердых бытовых отходов, которое предусматривает долговременную переработку отходов при участии кислорода воздуха и микроорганизмов. В процессе гниения отходов образуются токсичные, дурнопахнущие и горючие газы (например, NH₃, H₂S, CH₄ и т.д.) а также фильтрат, чрезвычайно опасный в санитарном отношении, так как количество бактерий кишечной группы в нем в 2 - 3 раза больше, чем в стоках городской канализации.

Мусоросжигательные заводы являются более эффективным способом обезвреживания твердых бытовых отходов по сравнению с санкционированными свалками. Но он также оказывает существенное негативное воздействие на окружающую среду. В результате сжигания отходов образуются отходящие газы, содержащие в своем составе SO₂, HCl, HF, NO_x, CO, летучую золу и т.д. Если для очистки газов используется вода, то после очистки газов она содержит альдегиды, хлориды, сульфаты, фосфаты и т.д. В процессе сжигания мусора также образуется шлак, состоящий из мелкозернистых несгоревших частиц органики, металла, стекла, камней и т.д., который загрязняет почву инертными материалами.

Мусороперерабатывающие заводы - это наиболее перспективный метод обезвреживания твердых бытовых отходов, причиняющий наименьший ущерб окружающей среде. Основными продуктами переработки твердых бытовых отходов является компост, находящий применение в сельском хозяйстве как удобрение, и некомпостируемый остаток (камни, глиняные черепки, пластмассы, стекло), представляющий собой обезвреженную массу и составляющий до 30% от объема исходного мусора.

Дата добавления: 2014-01-07