Способы переработки мусора в мире. Новые технологии переработки бытовых и отходов производства в современном мире. Оборудование для захоронения отходов

Из-за стремительного развития промышленных производств человечество встает перед необходимостью использования новых технологий по утилизации отходов. Сегодня в России около 94% мусора просто оставляется на специальных полигонах. В Европе этот показатель тоже оставляет желать лучшего, пусть и является значительно меньшим (40%). Как же можно изменить сложившуюся ситуацию?

Сжигание

Данная сравнительно новая технология в переработке отходов может рассматриваться как достаточно эффективная лишь при соблюдении ряда обязательных условий. Так, для ее реализации понадобится наличие мусоросжигательных заводов, оснащенных по последнему слову техники. На строительство таких предприятий обычно уходит много денег и времени (свыше 5 лет). Перед непосредственным началом процесса мусор должен быть отсортирован. Из общей массы удаляются аккумуляторы, а также металлические и пластиковые составляющие.

Международные исследовательские организации отмечают у этого метода сразу ряд объективных плюсов, а именно:

1. Практически полное отсутствие неприятных запахов.
2. Малая доля выделяемых в атмосферу токсичных веществ. Исследования журнала «Waste Management» доказали, что мусоросжигание ежегодно провоцирует выброс в воздух только 3,4 г. диоксинов против 1300 г., которые наблюдаются при образовании свалок. Организация «UK Environmental Services Association» установила, что технология не вызывает мутаций в растениях, выращиваемых вблизи перерабатывающих заводов, а также не провоцирует у человека опухолевых заболеваний и недугов дыхательной системы.
3. Возможность получения мощной тепловой и энергетической ресурсной базы. Это оказывается особенно актуальным при использовании пиролиза – технологии, при которой соединение низких или высоких температур (от 450 до 900° или более 900° соответственно) с недостаточным количеством кислорода приводит не к выделению вредных и ядовитых веществ, а к разложению предмета на составные элементы. В России данный способ пока находится на стадии разработки и экспериментальной проверки. Предполагается, что внедрение пиролиза в постоянную практику обеспечит теплом целые города с населением в 300000 человек. Сами предприятия будут способны служить жителям по 20 лет при среднем сроке окупаемости в 4 года. Их также не придется снабжать энергией для функционирования, ведь вырабатываемый в результате горения синтез-газ и станет топливом для реакторов.

Сжигание мусора также позволяет не образовывать многокилометровые развалы, к которым с окрестных территорий стягиваются птицы и грызуны – переносчики заразы и вирусов. Однако этот метод требует обязательной утилизации золы в специальные хранилища ввиду того, что, содержащая в себе некоторые примеси тяжелых металлов, диоксинов и ртути, она не может быть просто развеяна или оставлена на земле.

Плазменная переработка

Следующая новая технология по переработке отходов является одним из самых безопасных и инновационных решений, которое можно было найти в данном вопросе. Здесь также используется принцип обработки массы высокими температурами, однако сор доводится не до разложения, а до превращения в газ.

В таком состоянии бывшие предметы перегоняются в пар, благодаря чему получается сразу несколько полезных ресурсов:

• электроэнергия;
• экологически чистый шлак;
• непиролизуемые остатки, которые могут вторично применяться в производственных целях.

Заводы, функционирующие на основе принципа плазменной переработки, имеют замкнутое и цикличное действие: так, их реакторам не нужна новая энергия, потому что они работают на части собственного тепла. Эта система не требует и предварительной сортировки и подготовки материала, т.к. она способна без вреда для природы и здоровья человека уничтожать любые отходы, уменьшая их изначальную массу более чем в 300 раз. Такой показатель не может продемонстрировать ни один из известных в настоящий момент методов утилизации. Использование плазмы отличается и минимальными затратами – избавление от 1 т. мусора оказывается в 3 раза более дешевым, чем при следовании любому другому способу. Именно поэтому плазматроны активно применяются в прогрессивных с технологической точки зрения странах – США, Великобритании, Японии, Китае.

Засыпка

Среди технологий по утилизации отходов можно найти и те, которые используются не столько в силу очевидных положительных критериев, сколько в силу экономической выгоды. Ярким примером нового способа подобного рода является засыпка полигона ТБО, в результате которой происходит образование синтеза газов – метана, диоксида углерода, азота, водорода, сероводорода и кислорода. Другими словами, свалка не просто оставляется на поверхности планеты на годы, а хоронится под слоем земли и глины на 10-30 лет. Спустя время происходит выработка неопасного природного свалочного газа, который затем применяется для производства топлива, пара, тепла и электроэнергии.

Важно! Реализация данного метода возможна только при наличии специальных глубоких котлованов, внутри которых должно быть установлено насосное оборудование для передачи газообразных продуктов разложения на предприятия.

Компостирование

Последняя новая технология переработки бытовых отходов отлично подходит для материалов органического происхождения – пищевых остатков, растительности, бумаги. Этот способ утилизации, не используемый в масштабной промышленности, является излюбленным у дачников и фермеров. Процесс компостирования заключается в формировании специальных куч разных размеров, которые подвергаются регулярному переворачиванию (ежедневному, 1 раз в месяц, 1 раз в год и т.д. в зависимости от пожеланий человека к длительности создания компоста).

Полученный в результате разложения в естественных климатических условиях продукт активно применяется как ценное удобрение при возделывании земель, высадке культур и насыщении почвы.

За последние 30 лет человечество потратило треть имеющихся на Земле ресурсов. С каждым годом потребление ресурсов увеличивается на полтора процента. Поэтому такое важное значение приобретает экономия природных ресурсов, поиски альтернативных ресурсов, вторичная переработка сырья, повторное использование отходов.

За последнее столетие население Земли увеличилось в 4 раза, почти в 20 раз вырос объем промышленного производства. Но современная технология не позволяет должным образом очищать воздух и воду, утилизировать отходы производства. В настоящее время в отвалах накоплено около 80 млрд. тонн мусора. И эти горы растут, потому что перерабатывается лишь треть побочных продуктов.
Всем известные удобные пластиковые бутылки. Они разлагаются в земле сотни лет, тогда как жестяной банке на это потребуется 10 лет, а картону всего 1-2 года. Вообще, время разложения полиэтилена зависит от его структуры и способно превышать несколько тысяч лет.

С каждым годом население выбрасывает все больше упаковок, покрышек, бытовой техники. Сегодня вопрос о повторном использовании отходов вновь поставлен на повестку дня. «Вторая жизнь» отходов помогает сберечь значительное количество сырья и энергии.
Сотни цветов, сделанных из пластиковых бутылок. Все это выставка под названием «Тысяча Солнц», проходящая в американском штате Мичиган

Во всем мире вторично перерабатываются макулатура, упаковка, стекло, дерево, металл, бытовые приборы - переработка отходов стала одной из самых быстро развивающихся отраслей. Мы же щедрой рукой отправляем все это на свалки.
Вот такой уникальный мотоцикл, сделанный из старых запчастей от автомобилей и велосипедов

Современный завод по переработке электронных компонент в Токио

В среднем, одна тонна компьютерного мусора содержит столько же золота, сколько 18 тонн золотосодержащей породы.

Интересное применение пластиковым бутылкам нашли в городе Рубе, Франция. Из них построили в парке вот такие шарообразные комнатки для свиданий.

Куда девать огромное количество вувузел, оставшихся после чемпионата мира по футболу 2010 в Южной Африке? Был устроен конкурс на вторичное использование этих музыкальных инструментов. В этом месте из них сделали оригинальный светильник.

Из пленки от старых видеокассет можно сделать оригинальные дизайнерский сумки.

Предприятие по переработке старых труб

Этот человек роется на свалке в Маниле, Филиппины в поисках меди и других металлов. Для многих людей, живущих здесь, это единственный источник дохода

Тигр, сделанный из всего подряд. Он принимал участие в параде в китайский Новый год в Сиднее

Моделью глобус, созданная дизайнером из пластиковых бутылок, Петах-Тиква, Тель-Авив

Пункт приема и утилизации старых мобильных телефонов в Токио

В израильском городе Кирьят-Гат есть «кладбище танков», где находятся около 700 списанных бронемашин. Их продают на переработку по цене $0.25/кг

В американском городе Колумбус, штат Огайо в магазинах есть специальные баки для старых, ненужных очков. Их потом собирают, дезинфицируют и раздают бесплатно нуждающимся.

Выставка в Тайбэе, 9 апреля 2010. Одна из Тайваньских компаний построила трехэтажный выставочный павильон из 1.5 миллионов пластиковых бутылок вместо кирпича.

Интересная инсталляция в Сиднее, Австралия - елка из старых велосипедов

Завод по переработке алюминиевых банок в городе Лаваль, Франция

Скрипач парагвайской симфонического оркестра «Мелодии треша», чьи музыканты играют на инструментах, изготовленных из отработанных материалов

10-метровый робот-транформер, сделанный из автолома, Пекин

Еще из пластиковых бутылок можно делать топливо для автомобилей. Это рабочий завода по переработке пластиковых отходов, держит сосуд с мазутом, Гонконг, 24 августа 2011. Здесь в будущем смогут превращать 3 тонны старого пластика в 1 000 литров топлива.
Кстати говоря, в этом году специалисты одной российской компании из города Томск представили установку, которая способна из 1 килограмма измельченных пластиковых бутылок получить целых 900 граммов топлива.

18-метровый катамаран, сделанный из 11 000сластиковых бутылок, Сидней, Австралия

Вместе с ростом населения Земли неизбежно повышается уровень потребления. Ежедневно появляются новые товары, технологии, открываются производства. Все это приводит и к увеличению массы производимых цивилизацией отходов: их образуется столько, что проблема мусора, в частности его утилизации, стала одной из самых важных для мирового сообщества.

В понятие утилизации входит весь перечень действий, необходимый для максимально экологичного освобождения от отходов человеческого быта и производственной сферы:

• сбор, сортировка и вывоз из мест проживания и рабочей деятельности человека;
• хранение на свалках или захоронение в карьерах, на специальных полигонах, а также в изоляторах и подземных хранилищах;
• физическое уничтожение с помощью современных технологий;
• вторичная переработка утильсырья с целью получения новых полезных человеку продуктов и товаров.

Популярные способы уничтожения отходов – обычное сжигание при разных тепловых режимах и технология пиролиза, когда разложение массы сырья происходит под воздействием очень высоких температур в бескислородной среде.

Конечно, оптимальным выходом для человечества является вторичная переработка утильсырья, но, к сожалению, сегодня ей подвергается только его малая часть.

Виды отходов и проблемы утилизации

Мусор, подлежащий утилизации, разделяют на бытовой – ТБО (твердые бытовые отходы) — и производственный.

Контейнеры для сбора ТБО расположены во дворе каждого жилого дома. Их основные подгруппы:

• бумажные;
• изделия из стекла;
• остатки пищи и продуктов;
• пластмасса и всевозможные виды пластика.

Производственные отходы подразделяют на:

1. Биологические. Сюда, например, относятся остатки тканей, органов людей и животных: трупы животных, отбросы от производства мясной продукции, а также биоматериалов от работы больничных отделений, микробиологических лабораторий и ветеринарных учреждений.
2. . Это предметы, жидкости или газы, содержащие радиоактивные вещества в количествах выше установленной нормами безопасности.
3. Строительные. Появляются в результате возведения домов и других сооружений, ремонта и отделки, а также в ходе производства строительных материалов.
4. . Всевозможные отбросы деятельности врачебных учреждений.
5. Отходы транспортного комплекса. Возникают в результате работы автотранспортных предприятий, а также мест ремонта, обслуживания и длительной парковки автомобильной техники.

Конечно, перечислены только основные виды отходов хозяйственно-производственной деятельности, но их полная классификация намного более обширна.

Основная проблема утилизации – необходимость внушительного первичного финансирования для организации отвечающего современным требованиям экологии производства уничтожения или переработки утильсырья.

Например, обычное сжигание многих видов мусора приводит к выбросу в атмосферу высокотоксичных веществ, и поэтому запрещено. Из-за недостатка средств и квалифицированных кадров не хватает предприятий по переработке (утилизации) или ресурсов для создания производств, самостоятельно осуществляющих вторичную переработку производимого утильсырья.

Какую опасность для Земли несут отходы?

Экологи всего мира бьют тревогу уже давно: наша планета погибает от заполонившего ее ядовитого мусора и выбросов вредных веществ в биосреду.

Обратите внимание! Будучи естественной частью экосистемы, люди уже получают негативные результаты отравления планеты отходами. Список аллергических, эндокринных, вирусных и инфекционных заболеваний растет с каждым годом.

Утилизация мусора в России

К сожалению, проблема экологичной и законной утилизации в нашей стране до сих пор остается острой, так как процветают нарушения действующего законодательства предприятиями и безответственное отношение к этой проблеме со стороны рядовых граждан.
Например, сейчас внедряется система раздельного сбора мусора у населения. Для этого площадки у жилых домов снабжаются специальными контейнерами с соответствующими пометками: «стекло», «пластмасса», «бумага» и т.д. За нарушения принципов подобной сортировки, в Европе, например, виновник должен будет уплатить внушительный штраф. У нас же не редки случаи, когда жильцы эти правила безнаказанно игнорируют, либо содержимое всех контейнеров выгружает одна и та же машина, и все старания граждан сводятся к нулю.

Официальная статистика гласит:

1. Ежегодно в России образуется до четырех миллиардов тонн отходов, из них: более двух с половиной миллиардов – остатки производственной деятельности, семьсот миллионов – навоз, пометные массы от сферы птицеводства и животноводческих комплексов, до сорока миллионов – ТБО, около тридцати миллионов – сточные воды и три миллиона тонн утильсырья из медицинских учреждений.
2. В стране накоплено более восьмидесяти миллиардов тонн отходов (из них не менее полутора миллиардов относятся к особо опасным, так как являются токсичными).

Сегодня огромные площади выделяются под свалки и для под захоронение мусора. И одновременно в России функционируют сотни не санкционированных свалок и «могильников», производятся незаконные выбросы вредных веществ в воздух и воду, загрязняются почвы, в результате чего гибнет животный и растительный мир.

Опыт утилизации отходов за рубежом

В современном мировом сообществе немало примеров достойного уровня обращения с отходами, в том числе и утилизации, на который можно и нужно равняться.

В странах Евросоюза поставлен на поток раздельный сбор отходов у населения (разделяются бумага, стекло, пластик и т.д.), за нарушение правил при выбрасывании мусора в сортировочные контейнеры грозит внушительный штраф.

В магазинах Европы, торгующих товарами для дома, работают пункты приема, куда можно сдать старую и отжившую свое бытовую технику (от батарейки до большого холодильника), получив при этом внушительную скидку на приобретение новой.

Например, в Швеции перерабатывается до 80% бытового мусора, около 18% утилизируется экологичными способами. И лишь малый остаток вывозится для захоронения за территорию страны.

Все шведские предприятия вторичной переработки в соответствии с законом оборудованы специальными сигнальными датчиками, контролирующими уровень концентрации вредных веществ. При нарушении допустимой нормы сигнал поступает напрямую в контролирующие органы, и нарушителю грозит денежный штраф и административные санкции.

О беспрецедентной переработке мусора в Швеции рассказывают журналисты шведского телевидения в следующем видеосюжете.

Из стран Востока хороший пример обращения с отходами демонстрирует Япония. По статистике, на вторичную переработку здесь отправляется почти половина всего образовавшегося утильсырья, более тридцати пяти процентов утилизируется, и лишь пятая часть попадает на свалки и полигоны для захоронения. И власти постоянно озабочены, как бы свести и эту часть к минимуму, ведь территория страны слишком мала, чтобы загружать ее свалками.

Еще в конце 20 века в Японии был принят закон об обязательной вторичной переработке всех видов упаковки и банок из-под напитков и продуктов питания, который уважительно соблюдается как предприятиями, так и обычными гражданами. В итоге Япония по праву считается высококультурной и очень «чистой» страной.

Конечно, отнюдь не везде ситуация столь оптимистичная. К сожалению, стран с повышенным уровнем загрязнения природной среды, а соответственно и уровнем болезней и смертности людей, в мире гораздо больше, чем «островков цивилизации». Сегодня среди самых «грязных» мест планеты Индия, Китай, Египет, Ирак и т.д.

Конечно, движение за сохранение чистоты природных ресурсов не стоит на месте. В России и мире разрабатываются и внедряются государственные и региональные программы утилизации отходов. Открываются новые производства по переработке утильсырья, а также пункты его приема у населения.

Однако решение проблемы обращения с отходами возможно только совместными усилиями и органов государственного контроля, и каждого отдельного гражданина страны и мирового сообщества.

ВВДЕНИЕ…………………………………………………………………..2

ВИДЫ ОТХОДОВ………………………………………………………….4

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ…………………….6

КОНЦЕПЦИЯ БЕЗОПАСНОГО ПРОИЗВОДСТВА……………………..9

ПЕРЕРАБОТКА В САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ…………………………11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………...……13

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………..14

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время проблемы, связанные с недостаточным уровнем переработки, обезвреживания, безопасного захоронения отходов, обостряют экологическую и санитарно-эпидемиологическую обстановку в России. По данным государственной политики в области охраны окружающей среды МПР России, наиболее неблагоприятная обстановка складывается в Приморском, Краснодарском краях, Московской, Челябинской, Свердловской, Оренбургской областях, Республике Башкортостан.

Из общей массы отходов в РФ 95 % относятся к V классу опасности и представлены в основном крупнотоннажными отходами.

Наибольший объем образования отходов производства и потребления приходится на Сибирский федеральный округ - 62 %, наименьший – на Южный - 0,4%.

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

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

Возникшее недавно осознание кризисной ситуации с отходами, с которой столкнулось наше общество, привело к тому, что управление отходами из второстепенной проблемы превратилось в вопрос политических дебатов. Кое у кого перспектива капитальной перестройки системы утилизации вызывает панику, но одновременно формируется и новое, более позитивное отношение к этой проблеме. Налицо все большая готовность рассматривать отходы как источник возможностей и искать решения в рамках более широкого взгляда, охватывающего и изменение климата, и управление ресурсами, и возрождение городов.

С точки зрения загрязнения окружающей среды, проблема сводится к вопросу о том, что же такое отходы. С точки зрения рационального использования ресурсов, это - вопрос о том, во что можно превратить отходы. Если рассматривать отходы как загрязняющие вещества, то за ними требуется контроль. Однако если рассматривать их как источник энергии и материалов, то существуют альтернативные решения. Одно из таких решений сводится к тому, чтобы все оставалось по-старому. Другие решения открывают дорогу к новому.

ВИДЫ ОТХОДОВ

Классификация отходов

Отходы различаются:

по происхождению:

Отходы производства (промышленные отходы)

Отходы потребления (коммунально-бытовые)

По агрегатному состоянию:

Газообразные

по классу опасности (для человека и / или для окружающей природной среды)

В Российской Федерации выделяют следующие классы опасности для окружающей природной среды:

1й - чрезвычайно опасные

2й - высоко опасные

3й - умеренно опасные

4й - малоопасные

5й - практически неопасные

В России существует Федеральный классификатор отходов, в котором каждому виду отходов в зависимости от источника его происхождения присваивается идентификационный код.

Отходы производства

Промышленные отходы - твердые, жидкие и газообразные отходы производства, полученные в результате химических, термических, механических и других преобразований материалов природного и антропогенного происхождения.

Отходы определенной продукции - неупотребимые остатки сырья и/или возникающие в ходе технологических процессов вещества и энергия, не подвергающиеся утилизации.

Часть отходов, которая может быть использована в том же производстве, называется возвратными отходами. Сюда входят остатки сырья и других видов материальных ресурсов, образовавшиеся в процессе производства товаров (выполнения работ, оказания услуг). 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, а лишь в подсобном производстве (например, автомобильные отработанные масла - для смазки неответственных узлов техники). При этом остатки сырья и др. материальных ценностей, которые передаются в другие подразделения в качестве полноценного сырья, в соответствии с технологическим процессом, а также попутная продукция, получаемая в результате осуществления технологического процесса, не относятся к возвратным отходам.

Отходы, которые в рамках данного производства не могут быть использованы, но могут применяться в других производствах, именуются вторичным сырьём.

Отходы, которые на данном этапе экономического развития перерабатывать нецелесообразно. Они образуют безвозвратные потери, их предварительно обезвреживают в случае опасности и захоранивают на спецполигонах.

В промышленной экологии под отходами производства понимают отходы, находящиеся в твердом агрегатном состоянии (некоторые газообразные и жидкие отходы могут переходить в твердую фазу, например в фильтрах или отстойниках ). То же самое относится и к отходам потребления – промышленным и бытовым (Рис. 1).

Рис. 1. Классификация основных видов твердых отходов

Отходы потребления – это изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического (материального) или морального износа.

Промышленные отходы потребления – это машины, станки и другое устаревшее оборудование предприятий.

Бытовые отходы – это отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности людей и удаляемые ими как нежелательные или бесполезные. К твердым бытовым отходам относят картон, газетную, упаковочную или потребительскую бумагу, всевозможную тару (деревянная, стеклянная, металлическая), вышедшие из употребления или утратившие потребительские свойства предметы и изделия из дерева, металла, кожи, стекла, пластмассы, текстиля и других материалов, сломанные или устаревшие бытовые приборы – мусор, а также сельскохозяйственные и коммунальные пищевые отходы – отбросы.

Особую категорию отходов (главным образом, промышленных) составляют радиоактивные отходы (РАО), образующиеся при добыче, производстве и использовании радиоактивных веществ в качестве горючего для атомных электростанций, транспортных средств (например, атомные подводные лодки) и других целей.

Большую опасность для окружающей среды представляют токсичные отходы, в том числе часть неопасных на стадии их появления отходов, которые приобретают токсичные свойства во время хранения.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ

Современные технологии переработки отходов агропромышленного комплекса с получением биогаза

В альтернативной энергетике особое место занимает переработка био-массы (органических сельскохозяйственных и бытовых отходов ) метановым брожением с получением биогаза, содержащего около 70% метана, и обеззараженных органических удобрений. Наиболее важна утилизация биомассы в сельском хозяйстве, где на различные технологические нужды расходуется большое количество топлива и непрерывно растет потребность в высококачественных удобрениях. Всего в мире в настоящее время используется или разрабатывается около 60 разновидностей биогазовых технологий. Биогаз - это смесь метана и углекислого газа, образующаяся в процессе анаэробного сбраживания. Остаток, образующийся в процессе получения биогаза, содержит значительное количество органических веществ и может быть использован в качестве удобрения. Получение биогаза экономически оправдано и является предпочтительным при переработке постоянного потока отходов (стоки животноводческих ферм, растительных отходов и т. д.). Экономичность заключается в бесплатном исходном сырье (отходах), в малозатратной организации и управлении их подачей. Получение биогаза особенно эффективно на агропромышленных комплексах, где существует возможность полного экологического цикла.

Получение биогаза из органических отходов имеет положительные особенности:
1. Биогаз с высокой эффективностью может быть использован для получения тепловой и электрической энергии;

2. Анаэробная переработка отходов животноводства, растениеводства и активного ила позволяет получать уже готовые к использованию минеральные удобрения с высоким содержанием азотной и фосфорной составляющей (в отличие от традиционных способов приготовления органических удобрений методами компостирования, при которых теряется до 30-40% азота);

3. Происходит обеззараживание остатка и устранение патогенных микроорганизмов, отходы после анаэробной переработки отвечают требованиям, предъявляемым органами охраны природы;

4. Биогазовые установки могут быть размещены в любом регионе страны и не требуют строительства дорогостоящих газопроводов и сложной инфраструктуры;

5. Биогазовые установки могут частично или полностью заменить небольшие устаревшие котельные и обеспечить электроэнергией и теплом близлежащие деревни, поселки.

Обезвреживание твердых бытовых отходов

В настоящее время основным технологическим процессом обезвреживания твердых бытовых отходов является их сжигание в устройствах различного типа. Первым в России предприятием, на котором реализована четырехступенчатая система газоочистки, обеспечивающая требования европейских стандартов по выбросам вредных веществ с дымовыми газами установок для сжигания ТБО, стал Московский мусоросжигательный завод №2 (МСЗ №2). В первой ступени очистки осуществляется высокотемпературное восстановление оксидов азота до элементарного азота. Во второй ступени понижается содержание в дымовых газах диоксинов. В третьей ступени происходит процесс нейтрализации кислых газов (HCl, HF). В четвертой ступени дымовые газы очищаются от пыли.

Рис. 3. Схема технологической линии МСЗ №2

На рис. 3 приведена схема линии по очистке отходов. Твердые бытовые отходы через бункер подаются на решетку мусоросжигательного котла. Образующиеся при сжигании шлак и зола передаются в цех шлакопереработки. Дымовые газы из зоны горения поступают в камеру дожигания, где происходят доокисление продуктов неполного сгорания и разложение хлорорганических полициклических соединений. Вырабатываемый мусоросжигательными котлами пар с параметрами 15кгс\ см2 и 2400С идет на собственные нужды завода и направляется на теплоизоляционную электростанцию (ТУЭС).

Таб. 1. Основные параметры работы мусоросжигательных котлов, установленных на МСЗ №2.

Расход дымовых газов, м 3\ч

Рис. 4. Технологическая схема системы очистки дымовых газов от оксидов азота.

Разработанная система управления выполняет функции автоматического регулирования и автоматизированного программно-логического управления процессом. Решение этих задач осуществляется интеллектуальным управляющим устройством – микропроцессорным контроллером. Опыт эксплуатации системы очистки дымовых газов показал, что эта система позволяет полностью решить поставленную задачу и обеспечить поддержание концентрации NO в дымовых газах после очистки в диапазоне от 30 до 70 мг\м3.

Переработка радиоактивных отходов

В качестве еще одного примера следует сказать о переработке отходов производства, а именно радиоактивных отходов.

В России разработана технология плазмотермической обработки радиоактивных отходов, которая предлагается к применению в странах, где существует потребность в утилизации радиоактивных отходов низкого и среднего уровня радиоактивности. Удовлетворение указанной потребности можно продемонстрировать на примере Болгарии. В этой стране имеются 2 основных предприятия, на которых накапливаются радиоактивные и опасные отходы различного происхождения: АЭС «Козлодуй» и хранилище «Нови Хан». На данных предприятиях реализована технология, предложенная РНЦ «Курчатовский Институт».

Процесс плазменной переработки отходов состоит в применении плазм-енных дуговых нагревателей (плазмотронов) для обеспечения газификации органических компонентов с последующим сжиганием образующегося пирогаза, очисткой продуктов сгорания и выбросом обезвреженных газо-образных продуктов в атмосферу.

Преимущества:

высокая степень уменьшения объема первичных отходов;

экологическая безопасность процесса;

незначительная доля радиоактивности, выходящей из реактора в системе газоочистки;

подконтрольность уровня радиоактивности получаемого шлака.

КОНЦЕПЦИЯ БЕЗОПАСНОГО ПРОИЗВОДСТВА

В связи с постоянным ростом накопления отходов в 1980-е гг. появилась концепция безотходного производства. Очень многие институты подклю-чались к разработке таких технологий, но стало ясно, что концепция при-менима только к весьма ограниченной группе производств. В частности, нефтепереработка и нефтехимия не могут быть безотходными.

Так как все подходы не могли коренным образом разрешить нака-ляющуюся экологическую ситуацию, в конце XX в. мировым сообществом была выдвинута совершенно новая концепция – предотвращающая политика. Она заключается в поиске возможности предотвратить или уменьшить образование отходов. Эта политика называется «Более чистое производство» (БЧП), к настоящему времени она принята во всем мире как инновационная концепция, способная решить экологические проблемы предприятий.

Концепция БЧП носит универсальный характер. Понятно, что для обеспечения работы предприятия с наименьшими отходами и выбросами, с низкими энергетическими затратами и высоким качеством выпускаемой продукции необходим механизм слаженной работы всех звеньев про-изводства. Но, как показывает практика, на многих предприятиях каждое подразделение решает вои задачи изолированно.

Суть БЧП заключается в анализе эффективности производства силами рабочей группы из работников предприятия. Работа осуществляется в соответствии с методологией, разработанной мировым экологическим содружеством с целью выявления причин образования значительных отходов и выбросов, низкого качества продукции, а также поиска решения для улучшения работы предприятия.

Программа обычно длится около года, так как необходимо не только выявить причины возникновения проблем, но и с помощью экспертов найти оптимальное решение.

Целесообразно подробно остановиться на нескольких технологиях, рекомендованных к внедрению.

Две технологии переработки шламов интересны тем, что одна из них пригодна для переработки различных видов шламов, в том числе и старых высокостабильных. Технология представляет собой комбинацию нескольких стадий, таких как сепарация, отстаивание, флотация, дегазация, кондиционирование, обезвоживание, добавление извести, уплотнение, осушка. Полученные продукты предлагается сжигать, извлекать полезные компоненты и использовать в сельском хозяйстве, что не всегда разрешено из-за опасности миграции загрязнителей.

Другая технология, разработанная и применяемая в США, использует кавитационный метод разделения эмульсий с помощью энзимов.

Оборудование может быть в стационарной и мобильной формах и отличается надежностью. И хотя стоимость достаточно высока, установки работают уже в нескольких местах и обеспечивают очень высокий уровень очистки воды и твердой фракции (песка).

Особого внимания заслуживают технологии, использующие принцип «торнадо». Во-первых, это технология гидротранспорта, позволяющая перекачивать шламы, песок и т.п. на большие расстояния. Установка небольшая и может быть смонтирована как в мобильном варианте, так и в стационарном.

Вторая технология позволяет быстро разделять смесь нефти с водой с помощью центробежной силы и может оказаться незаменимой на промыслах. Она уже востребована в Китае, планируется ее внедрение и на территории России.

Возможности использования промышленных отходов

Принципиально возможно использование промышленных отходов в следующих основных направлениях:

1. Рекультивация ландшафтов, планировка территорий, отсыпка дорог, дамб и т. п., для чего используют скальные породы, галечник, гравий, песок, доменные шлаки и другие виды твердых промышленных отходов.

Реализация этого экономически выгодного направления утилизации отходов, тем не менее, незначительная – всего в этих целях используется примерно 10% объема имеющихся отходов.

2. Использование отходов в качестве сырья при производстве строительных материалов:

1) как пористые заполнители бетона, строительной керамики, кладочных растворов (пустая горная порода, галечник, песок);

2) как сырье для производства белого цемента, строительной извести и стекла (породы, содержащие мел СаСО3), портландцемента (глинистые сланцы), керамзита (пластичные глины), силикатного и строительного кирпича (золошлаковые отходы тепловых электростанций и металлургических заводов) и т. д.

Промышленность строительных материалов – единственная отрасль, в значительных масштабах использующая многотоннажные отходы производства.

3. Вторичное использование отходов в качестве исходного сырья, поскольку некоторые отходы по своим свойствам близки к природному сырью для получения определенного вещества или сырья для получения новых видов продукции.

В первом случае реализуется принцип малоотходной или безотходной технологии производства, например производство графита из графитовых руд и образующейся при этом графитовой копоти.

ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ В САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

В Приволжском федеральном округе незамедлительного решения требует проблема обеспечения экологической безопасности при обращении с производственными и бытовыми отходами. Темпы внедрения участков и технологий переработки и повторного использования наиболее распространенных отходов очень низки, так же как и темпы строительства объектов размещения отходов, в том числе полигонов твердых бытовых отходов во многих регионах.

Практически для всех субъектов федерации Приволжья актуально решение вопросов с ТБО, осадками сточных вод с очистных сооружений, запрещенными и непригодными к применению пестицидами и ядохимикатами.

Одним из основных путей решения проблемы использования отходов является организация их сбора и переработки с получением товарной продукции.

Болгарский консорциум «ЭкоЭнерго» предлагает рассмотреть возможность сотрудничества по переработке отходов на территории Саратовской области. По словам Михаила Михова, в планах консорциума «ЭкоЭнерго» реализация на территории России проектов по размещению мусороперерабатывающих комплексов с полным циклом производства и создание площадки по глубокой переработке. Саратов рассматривается как один из городов, где возможно размещение мусороперерабатывающего комплекса.

В ходе презентации Президент консорциума «ЭкоЭнерго» отметил, что процесс производства на мусороперерабатывающих комплексах компании строится следующим образом: на первой стадии производства поступающий мусор проходит сортировку, затем часть компонентов (стекло, макулатура, пластиковые бутылки, полиэтилен, строительный мусор и др.), перерабатываются для вторичного использования. Часть ТБО, которая не может использоваться повторно, подлежит захоронению.

Инвесторы с Туманного Альбиона намерены построить в Саратове и Энгельсе три комплекса. Стоимость одного завода оценивается примерно в 25 миллионов евро. Два завода в Саратове практически закроют все проблемы города (третий будет в Энгельсе – «СОГ»), уверено руководство.

Англичане планируют внедрять высокоэффективные технологии переработки – до 90 процентов от общей массы. Хотя, судя по всему, и это не предел – биологические отходы компания намерена перерабатывать в спирт. Для этого весь «биос» после упаковки в полиэтилен будет вывозиться за пределы России. По словам министра – председателя Шопена, инвесторы готовы вкладывать деньги в проект при условии, что в течение ближайших 20 лет городские власти будут обеспечивать заводы сырьем. Собственно, этого добра у нас, что называется, завались.

По данным Саратовского межрайонного природоохранного прокурора Александра Гончарь, в целом по стране за последние 5 лет количество бытовых отходов увеличилось в 1,5 раза. Актуальна эта проблема, по словам природоохранного прокурора, и для Саратовской области (разумеется, в первую очередь для областного центра с его почти миллионным населением ).

Следует только заметить, что «мусорный бизнес» уже пришел в Балаково и Вольск, где запущены первые в области сортировочные комплексы. Причем в Балакове завод, лучший в Приволжском округе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблема переработки отходов уже не первый год находится на острие внимания.

Не секрет, что емкость полигонов для захоронения отходов на исходе. Это заставляет государство активизировать поиски выхода из сложившейся ситуации. Однако пока эти попытки успехом не увенчались.

В итоге, стоит сказать, что основные проблемы в области обращения с отходами производства и потребления сводятся к:

отсутствию единой системы нормативных актов по вопросам обращения с отходами, прежде всего по их классификации и паспортизации;

создание специализированных производств и продвижение новых технологий затрудняется отсутствием законодательных механизмов экономического стимулирования предприятий, осуществляющих сбор, транспортировку и переработку отходов.

Элементарными механизмами экономического стимулирования предприятий в области обращения с отходами могли бы быть:

льготы по налогу на имущество в отношении объектов, используемых для охраны окружающей среды;

особый режим налогообложения по земельному налогу, НДС и налогу на прибыль;

применение ускоренно амортизации основных производственных фондов, связанных с осуществлением природоохранной деятельности.

В связи с изложенным представляется целесообразным:

1. Обеспечить создание единой системы федеральных нормативных актов по вопросам обращения с отходами.

2. Разработать принять нормативную базу по созданию и внедрению государственного кадастра отходов как федеральной информационной системы в сфере обращения с отходами.

3. Подготовить нормативные акты по процедурам выявления наилучших технологий в сфере обращения с отходами.

4. Разработать экономические механизмы стимулирования переработки отходов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

О.Н. Кулиш, С.А. Кужеватов «Очистка дымовых газов мусоросжигательных котлов от оксидов азота». «Промышленная энергетика» №10-2002, М., Фолиум, с. 54-59.

Приказ Министерства природных ресурсов «Об утверждении критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» от 15.06.2001 № 511

СанПиН 2.1.4.1074-01

Катрин де Сильги. История мусора. М., Текст, 2011.

ГОСТ 25100-95* «Грунты. Классификация». УДК 624.131.3.001.33:006.354 . МКС 13.080. 93.020 ОКСТУ 5701

В.Г. Гнеденко, И.В. Горячев «Применение плазмотермической технологии – путь к решению проблем утилизации радиоактивных отходов». «Конверсия в машиностроении» №6-2006, М., Информконверсия, с. 37-41.

С. Зигуненко «Горячая капля». М., Фирма Апрель, с. 4-5.

В. Шаров «Отходы нас погубят или обогатят?». «Изобретатель и рационализатор» № 4-2005, М., Московская правда, с.20-21.

Б.Е.Шенфельд, А.З. Ощепкова «Совершенствование управления отходами». «Экология производства», №5-2004, М., Отраслевые Ведомости, с.58-59.

В.С. Дементьев «Обращение с отходами в Приволжье». «Экология производства», №5-2004, М., Отраслевые Ведомости, с.60-61.

Д.М. Зобова «Разрешения на размещение отходов: практика и законодательство». «Экология производства», №5-2004, М., Отраслевые Ведомости, с.80-82.

В.А. Сапожникова «Государственное регулирование обращения с отходами». «Экология производства», №1-2005, М., Отраслевые Ведомости, с. 30-36.

С.В. Мещеряков, О.А. Хлебинская «Новые технологии в сфере обращения с отходами». «Экология производства», №1-2005, М., Отраслевые Ведомости, с. 30-36.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. Н.И. ВАВИЛОВА

БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Заведующий кафедрой:

Преподаватель:

Современные технологии переработки

(по типу отходов)

Выполнил:

студент 4 курса,

факультета

Ветеринарной медицины и

биотехнологии

С каждым годом проблема накопления мусора приобретает острый характер. Сегодня она представляет большую угрозу природе и человеку. Связано это с появлением новых промышленных предприятий и с увеличением объемов их продукции. По статистике ежегодно количество твердых отходов потребления и производства увеличивается в среднем на 10–15%.

Еще несколько десятилетий назад мусор просто вывозился на полигоны и оставался лежать нетронутым. Однако ситуация кардинально изменилась в лучшую сторону. Ученые вплотную занялись решением экологических проблем и разработали специальные технологии переработки отходов. Эти инновации позволяют снизить затраты на утилизацию мусора и даже извлекать экономическую выгоду от оставшегося сырья. В итоге переработанные материалы получают новую жизнь. Они могут повторно использоваться в разных сферах человеческой деятельности, например, в строительстве или в сельском хозяйстве.

Целевая установка

Поскольку технологии переработки отходов являются способом сохранения природных ресурсов, во многих странах разрабатываются и субсидируются специальные программы по возвращении отходов в цикл производства.

Для успешной их реализации власти часто привлекают обычных граждан, которые могут помочь в сборе бытового мусора. необходима по нескольким причинам:

• она позволяет сохранить ограниченные природные богатства и дает время и возможность для их восполнения;
• использованные продукты являются сильнейшим источником загрязнения экосистемы;
• вторичные и третичные материалы более дешевые и доступные, по сравнению с природными источниками.

Последующая переработка отходов, или рециклинг, связана с техногенезом. Она идеально подходит для полиграфического, и органического мусора, а также для резины, полимерных изделий, стекла и .

Прибыль и затраты

Каждая технология по переработке отходов рассматривается сквозь призму капитальных вложений.

Такой подход предполагает разделение вторичного сырья на виды:

• Высококачественные продукты, например, металлолом или стекло. Они не содержат примесей, поэтому для их переработки не нужны колоссальные суммы затрат.
• Материалы среднего качества требуют применения специальных технологий и капитала, сопоставимого с прибылью от реализации переработанной продукции. К этой группе относятся текстильные изделия и макулатура.
• Трудно перерабатываемые отходы – полиэтилен, битое стекло и остатки . В процессе их переработки извлекаются ценные вещества, а это требует определенных затрат.
• К опасным вторичным отходам применяются особые способы обезвреживания и технологии. Это дорогостоящий бизнес с экономической точки зрения.

Технология переработки твердых отходов

Разные варианты

Для каждого вида сырья существует своя технология переработки:

• Сортировка отходов на мелкие фракции предшествует утилизации мусора и вторичному использованию. Этот процесс может проводиться вручную или на специальных машинах. Израсходованные материалы уменьшаются в размерах, так как их составляющие компоненты измельчаются и просеиваются.
• Одним из самых распространенных методов является сжигание. Оно позволяет получать дополнительные продукты, необходимые для производства электроэнергии и теплоснабжения. Огневой способ в 10 раз уменьшает количество использованных отходов. Поскольку инновации направлены на возобновление ресурсов, правительство многих цивилизованных стран поощряет их внедрение, отказываясь от обычного сжигания мусора. Ученые признали, что этот способ требует больших затрат и неблагоприятно влияет на здоровье человека. В процессе горения в атмосферу выделяются токсичные вещества, способные спровоцировать сердечно-сосудистые болезни и заболевания дыхательных органов. Поэтому переработка отходов методом сжигания должна проводиться на специальных установках или на мусоросжигающих заводах с учетом всех правил и требований. Мусоросжигательные заводы, в зависимости от типа печей, используют разные технологии по переработке отходов, например, слоевое сжигание, метод кипящего слоя, пиролиз, газификацию.
• Технология компостирования применяется в сельском хозяйстве и в животноводстве. Она основана на естественных реакциях. Микроорганизмы, обитающие в земле и в органических отходах, перерабатывают исходный материал. В результате образуется новый продукт – компост, который можно использовать как удобрение. Компостирование – это полезный способ переработки отходов, так как он удерживает влагу, насыщает почву полезными веществами и улучшает ее состояние. Со временем он усовершенствовался: на практике для ускорения процесса разложения стали использовать подогреваемые герметичные установки.
• Земляная засыпка отходов жизнедеятельности животных предполагает получение для дальнейшего его использования в качестве органического топлива. Этот процесс осуществляется на специальных полигонах. Переработка происходит в толще земли, где создаются идеальные условия для размножения микроскопических бактерий. Туда встраивается промышленная установка с вентиляционными трубами, газовыми коллекторами, котлами и плотно закрывающимися емкостями. Разложение биомассы происходит поэтапно и за определенный период.

В ногу со временем

Не так давно появились новые технологии дальнейшего использования промышленного и бытового мусора. Они позволяют извлекать экономическую выгоду, поэтому привлекают к себе внимание бизнесменов и общественных деятелей.

Термический способ состоит в том, что твердый бытовой мусор сжигается, освобождается от органических соединений и обезвреживается для последующей утилизации и захоронения.

В результате исходный материал значительно уменьшается в объеме, и некоторые виды сырья можно использовать вторично. Термический метод подходит для , так как уничтожает болезнетворные бактерии и микроорганизмы.

– это уникальная и перспективная технология переработки мусора.

Процесс осуществляется при очень высоких температурах плавления, в результате чего получается газ, необходимый для выработки электро- и тепловой энергии. Этот метод экологически чистый. Он позволяет достигнуть хороших результатов.

«3R» технология приобрела право на жизнь в 2000 году. К ее реализации привлекаются специалисты разных областей с использованием новейшего оборудования – пиролизной установки.

Инновационный метод предполагает поэтапное выполнение производственных задач. Сначала отходы, подлежащие рециклингу, анализируются и классифицируются. Затем ведутся расчеты их окупаемости и эффективности использования.

На следующем этапе собранный материал автоматически сортируется, измельчается и очищается. Это сложный технологический процесс, которому можно подвергнуть любой вид мусора.

Ученые доказали, что из 100 кг отходов производится 96 кг готового высококачественного сырья. «3R» технология была опробована немецкими инженерами. Сегодня они готовы делиться наработками со специалистами из других стран.

Взгляд в будущее

Используемые современные технологии утилизации отходов позволяют одновременно решать задачи, направленные на ликвидацию и переработку мусора, сбережение природных ресурсов и получение дополнительных источников энергии.

Наука не стоит на месте. Ученые и экологи сообща решают экологические проблемы мирового уровня. Сегодня во многих лабораториях они исследуют новые методы рециклинга и обезвреживания отходов с использованием усовершенствованного оборудования.

Кто знает, может быть, совсем скоро к традиционному списку добавятся инновации, а человечество получит от этого наибольшую выгоду.