Способы утилизации промышленных и бытовых отходов

В частности, меня заинтересовала альтернативная концепция управления отходами «Zero Weste» («ноль отходов», «ноль потерь»), получившая уже достаточное распространение за рубежом. Ее автор Робин Мюррей, известный в мире экономист, занимающийся развитием экологических производств в США и Великобритании предложил концепцию, которая предполагает ответственность производителей, экологичное проектирование, повторное использование и переработку - и все это в рамках единого подхода. «Zero Weste» включает в себя два мнения.

         Первое мнение: издревле считается, что не следует выбрасывать ничего, что способно принести пользу.

        Второе мнение: возникло недавно и носит экологический характер.        Здесь отходам придается новый смысл, в связи с их ролью в природных циклах. «Хорошие отходы» - это отходы, пригодные для переработки. Проблема избавления от отходов заменяется проблемой выявления тех материалов, которые являются опасными и не годятся для использования в качестве вторичного сырья. И проблема состоит не в том, чтобы отделаться от использованных товаров, а, прежде всего в том, чтобы не допускать изготовление этих товаров. В стратегическом плане «ноль отходов» сохраняется за интенсивным использованием вторичного сырья и компостированием.

        Три основные задачи «Zero Weste»:

       1. «Нулевой сброс»

Первый принцип - необходимо исключить выбросы и сбросы токсичных веществ, так как они не подвергаются естественным процессам разложения, а вместо этого склонны накапливаться в окружающей среде до более высоких уровней. Становится цель добиться нулевых сбросов за счет поэтапного прекращения производств соответствующих веществ, в частности хлорорганических. Отходы, содержащие хлор,- источники диоксинов, которые образуются при сжигании, а также источники многих токсичных воздействий, создаваемых свалками.

         2. «Нулевой выброс»

Второй принцип - снижение до нуля ущерба, причиняемого атмосфере.

Эту проблему можно решить за счет запрещения отправки на свалку биологических отходов, не прошедших компостирование и исключить таким образом из оборота углерод.

         3. Сведение отходов к нулю

Третий принцип - исключение отходов как таковых. Никакие материалы не будут считаться бесполезными - вместо этого будет подыскиваться способ их использования. Например, из-за негорючести рисовой шелухи в Азии существовали проблемы с утилизацией отходов от переработки риса. Один из теоретиков «Zero Weste» предложил новый метод использования шелухи - прежде всего в качестве замены полистирола в упаковке электронного оборудования, а затем, после использования в этом качестве, - в виде огнеупорного строительного материала.

        «Ноль отходов» представляет собой основу для реорганизации стратегии управления отходами. Речь идет не просто о сокращении количества отходов, от которых необходимо избавиться (с помощью свалок и МСЗ). Предлагается путь превращения с помощью экологического проектирования отходов в «позитивные» материалы, предназначенные для чистого производства.

      На сегодня самыми распространенными способами утилизации являются:

      1. Накопление (депонирование).

Это самый антиэкологичный вариант. Из «обычной» необорудованной свалки вытекают токсичные инфильтрационные воды, а в атмосферу попадает метан, который способствует усилению парникового эффекта (сегодня метан «берет на себя» 20 % эффекта потепления климата). Если используется современный полигон для хранения ТБО (это «ванна» с дном и бортами из глины и полиэтиленовой пленки, в которой уплотненные слои ТБО пересыпаются слоями почвы), то инфильтрационные воды окружающую среду не загрязняют - их собирают и очищают. Тем не менее, метан в атмосферу все-таки летит, а объем мусора нарастает так быстро, что через несколько лет любой полигон оказывается заполненным и нужно строить новый.

        2. Сжигание.

При сжигании ТБО на мусоросжигающих заводах удается уменьшить их объем и получить некоторое количество энергии (1т мусора может дать 400 кВт/ч). Однако даже при самой совершенной технологии сжигания эти заводы загрязняют атмосферу. Кроме того, значительное количество образующейся золы приходится захоронить. Бесперспективность этого варианта обращения с ТБО стала причиной того, что интерес к сжиганию мусора резко снизился.

        3. Сортировка и переработка.

Это самый экологичный вариант обращения с ТБО, при котором они не накапливаются, а используются как вторичное сырье, снижая расход первичных ресурсов. В США с 1990 по 2000 г. уровень вторичного использования ТБО возрос с 8 до 32 %. В Канаде 50%-ный уровень переработки ТБО объявлен национальной задачей. Большинство немецких земель и итальянская провинция Милан преодолели отметку в 50%. Швейцария достигла уровня 53%. Наряду с сортировкой мусора населением (сбор в отдельные контейнеры бумаги, стекла, пластиков, органических отходов) внедряются промышленные линии переработки ТБО с электронными системами распознавания.

      4. Наконец, самый эффективный способ снизить количество ТБО - это отслеживать образование отходов «на всем протяжении трубы» и пересматривать технологии всего промышленного производства (автомобилей, бытовой техники, одежды, продуктов питания и др.) в целях уменьшения количества отходов.

В целом, если ТБО сортированы, то переработка каждой фракции проблемы не составляет и является достаточно выгодным делом. Из макулатуры делают новую бумагу. Уровень переработки макулатуры год от года повышается, в 1997 г. он составлял в Германии - 72%, в Южной Корее - 66%, в Швеции - 55%, в Японии-53%. При реутилизации алюминиевых банок затраты энергии снижаются в 5-10 раз. Неудивительно, что в Европе на переработку идет 80% алюминиевых банок. Очень выгодно переплавлять стекло. В Швейцарии повторно используется 9 стеклянных бутылок из 10, в Нидерландах, Австрии, Швеции, Норвегии, Германии - более 8 бутылок. Органические отходы можно компостировать и затем производить удобрения. Пластики прессуют и из них делают садовые скамейки, тазики и т.п.

Высокой степени в развитых странах достигла утилизация автомобильных покрышек.

         Сегодня у нас в стране резиновую крошку из отработанных автомобильных покрышек выпускают уже около 30 предприятий, в том числе такие крупные, как Волжский регенератно-шиноремонтный завод (Волгоградская обл.), Чеховский регенератно-ремонтный завод (Московская обл.) и др. Резиновая крошка все шире используется в качестве сырья в резинотехнической промышленности, для производства спортивных, кровельных и напольных покрытий, асфальта, при производстве ряда строительных изделий. Спрос на резиновую крошку стремительно растет.

Среди многочисленных подходов к решению проблемы в последнее время в развитых странах все большее внимание уделяют производству так называемых разлагаемых пластиков разного вида, которые, отслужив положенный срок в качестве упаковки или изделий другого назначения,      затем разрушаются, так что горы пластиковой тары, казалось бы, должны таять на глазах. 
 

6. Виды разлагаемых пластиков и способы их утилизации

      1. Биопластики на основе крахмала.

Производятся преимущественно на основе кукурузной муки. Разлагаются они в результате воздействия микроорганизмов, так что для более эффективной утилизации их следует помещать в обогащенную микробами среду, например в компост. Некоторые виды такого пластика разлагаются полностью, другие - лишь частично, причем оставшиеся продукты могут быть вредны для воды, воздуха, почвы, флоры и фауны. Кроме того, в производстве биопластика широко используются генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры, что подчас создает дополнительные проблемы. Некоторые пластики на основе крахмала легко разлагаются в воде, выделяя в атмосферу углекислый газ, увеличивающиеся год от года, выбросы которого сегодня представляют собой не менее сложную экологическую проблему, чем утилизация пластиковой тары в решении задач обращения с отходами. В целом биопластики выгодно отличаются от традиционных пластиков, особенно с учетом того, что некоторые их компоненты могут использоваться повторно, обеспечивая не только уменьшение отходов, но и экономию ресурсов. Однако их пока нельзя считать идеальной тарой - наряду с очевидными достоинствами она обладают и недостатками, которые не позволяют им отвести роль панацеи в борьбе с наступающими грудами использованной пластиковой упаковки.

        2. Алифатические пластики.

Созданы на основе алифатического полиэфирного волокна. Подобно пластикам на основе крахмала, им для разложения требуются микроорганизмы, так что отходы предстоит закапывать в почву или компост. Только где его взять в таких количествах и удастся ли нам закопать все изготовленные из них изделия в нужных местах? Как следует из названия, они разрушаются на свету, оставаясь в целости в грунте, канализационных коллекторах и других затемненных средах, так что и они не решают всех проблем утилизации отходов из пластика.

          3. ОХО - биоразлагаемые пластики, появившиеся на рынке совсем недавно и пока еще не имеющие общепринятого названия, выпускают компании из Великобритании и Индонезии, внося небольшие добавки к традиционной рецептуре пластиков, что, по уверению представителей компании, радикально меняет их свойство.

Достоинства данной технологии:

- крайне низкая себестоимость, материала - и энергоемкость (гораздо ниже, чем у пластиков на основе крахмала);

- возможность изготовления прозрачной упаковки;

- более высокая степень разложения;

- более высокая технологичность (в отличие от пластиков на основе крахмала, их можно использовать в производстве с высокими скоростями, к примеру, для упаковки хлеба). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Заключение

     В данной контрольной работе, я рассмотрел проблeмы загрязнeния городов отходами своeй жизнeдeятeльности и ee рeшeниe оказались чрeзвычайно сложной научно-тeхничeской и социально-экономичeской задачeй. Особая спeцифика здeсь проявляeтся в возможном сосрeдоточeнии в этих отходах практичeски всeго многообразия вeщeств и матeриалов, встрeчающихся в природe и искусствeнно созданных чeловeком, а такжe в нeпрeрывном ростe их количeства.

        В настоящee врeмя,  большая часть твeрдых бытовых отходов большинства крупных городов вывозится на полигоны (свалки), расположeнныe за дeсятки киломeтров, причeм, площади для этих цeлeй практичeски исчeрпаны, что дополнитeльно приводит к образованию многих сотeн стихийных свалок. При этом слeдуeт учeсть, что свалки являются сeрьeзным источником загрязнeния почвы, грунтовых вод и атмосфeры токсичными химикатами, высоко токсичными тяжeлыми мeталлами, свалочными газами, а при возгорании мусора - диоксинами, фуранами и бифeнилами, причeм, прeдeльно допустимыe концeнтрации опасных вeщeств прeвышаются в 1000 и болee раз. Примeнeниe компакторов для ужимания мусора позволяeт болee плотно eго укладывать, что продлeваeт жизнь мусоросвалок, однако, в то жe врeмя повышаeт удeльную нагрузку на почву и, соотвeтствeнно, приводит к eщe большeму загрязнeнию окружающeй срeды.

        В России тоже начались работы по освоению новых подходов к работе с отходами. В 1998 году был принят Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», который определяет правовые основы обращения с отходами производства и потребления в целях предотвращения вредного воздействия отходов производства и потребления на здоровье человека и окружающую природную среду, а также вовлечения отходов в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья.

В крупных российских городах начинают строиться мусоросжигательные заводы, обустраиваются полигоны для утилизации мусора и т.д. Например, в 2004 году на размещение московского мусора на свалках Подмосковья было истрачено 140 млн. рублей, работают 2 мусоросжигательных завода. Однако городом взят курс на переработку отходов и дальнейшее их использование в качестве вторичного сырья, предусматривающего организацию раздельного      сбора и сортировки ценных компонентов отходов.

         Можно прeдположить, однако, что в ближайшeй пeрспeктивe роль мусорных свалок замeтно нe умeньшится. В этой связи такой тeхнологичeский подход к обeзврeживанию отходов как санитарная зeмляная засыпка, обeспeчивающая получeниe биогаза, будeт достаточно актуальной. С этой цeлью, бытовой мусор засыпают по опрeдeлeнной тeхнологии слоeм грунта толщиной 0,6 - 0,8 м в уплотнeнном видe. Биогазовыe полигоны снабжeны вeнтиляционными трубами, газодувками и eмкостями для сбора биогаза. Однако использованиe биогаза возможно, как минимум, только чeрeз 5-10 лeт послe создания свалки, выход eго нe постоянeн, а рeнтабeльность проявляeтся только при объeмах мусора болee 1 млн. тонн. В процeссe послeдующeго сжигания биогаза происходит разрушeниe большeй части содeржащихся в свалочных газах токсичных компонeнтов за исключeниeм тяжeлых мeталлов, которыe сбрасываются затeм в окружающую срeду. Слeдуeт такжe отмeтить, что грунтовыe и повeрхностныe воды, проникающиe чeрeз зeмляную засыпку, захватывают растворeнныe и суспeнзированныe твeрдыe вeщeства и продукты биологичeского разложeния, чeм дополнитeльно загрязняют окружающую срeду. Кромe того, закапываниe мусора отвeтствeнно приблизитeльно за 36% всeх выбросов мeтана (парникового газа) в атмосфeру США .

В настоящee врeмя значитeльно возросло движeниe за запрeт организации свалок вблизи насeлeнных пунктов, что сдeлало нeобходимым поиск других путeй пeрeработки и уничтожeния твeрдых отходов. 

     Список использованной литературы: 

1. Ващекин Н.П. Концепции современного естествознания. М.: МГУК, 2000 г.