CC BY
118
АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ОТХОДОВ НА ТЕРРИТОРИИ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ: ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ
С ОТХОДАМИ
А.В. Звягинцева, доцент, к.т.н., Д.Д. Лапшин, доцент, к.т.н., Е.В. Зименкова, студентка, Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж
Под отходами понимают остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства. Используют три следующих способа классификации отходов: по агрегатному состоянию, по происхождению, по видам воздействия на природную среду и человека (рис. 1). По видам воздействия на природную среду и человека выделяют: токсичные; радиоактивные, пожароопасные, взрывоопасные, самовозгорающиеся, коррозионные, реакционно-способные, отходы вызывающие инфекционные заболевания и опасные отходы [1-4].
Рис. 1. Классификация отходов
Для оценки опасности отходов для окружающей природной среды установлены следующие классы опасности: I класс - чрезвычайно опасные отходы; II класс - высоко опасные отходы; III класс - умеренно опасные отходы; IV класс - малоопасные отходы; V класс - практически неопасные отходы (рис. 2, 3.)
Рис. 2. Классификация токсичных отходов
0.202 /~°'055
С/
1026,638
739,604
° 1 КЛЗСС • 0 055 0 4 кпзсс • 739,604
132класс- 0.202 ПЗкласс• 1026.633
■ нетоксичные - 845,874
Рис. 3. Доля по токсичности
Под обращением с отходами следует понимать деятельность, в процессе которой образуются отходы, а также деятельность по сбору, утилизации (использованию), обезвреживанию и уничтожению, транспортированию, размещению (хранению и захоронению) отходов.
Под обезвреживанием отходов следует понимать деятельность, связанную с обработкой отходов на специализированных установках в целях предотвращения их вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду.
Под хранением отходов следует понимать временное содержание отходов в объектах размещения в целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования.
Под захоронением отходов понимается изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую природную среду.
Основные методы переработки отходов:
1. Сбор и промежуточное хранение отходов.
Сбор отходов часто является наиболее дорогостоящим компонентом всего процесса утилизации и уничтожения отходов. Поэтому правильная организация сбора отходов может сэкономить значительные средства.
В густонаселенных территориях нередко приходится транспортировать отходы на большие расстояния. Получает дальнейшее развитие двухэтапный вывоз ТБО с использованием транспортных мусоровозов большой вместимости и съемных пресс-контейнеров.
2. Захоронение отходов.
Одним из основных способов удаления ТБО во всем мире остается захоронение в приповерхностной геологической среде. Учитывая высокую химическую и санитарно-эпидемиологическую опасность неорганизованного складирования и хранения ТБО. Объемы размещения токсичных отходов на несанкционированных свалках постоянно растут.
Основные требования к полигону отходов:
- полигон для складирования и хранения отходов ни в коем случае не
должен заливаться паводковыми водами.
- полигон должен быть окружен солидными лесными массивами и направление преобладающей розы ветров должно быть таким, чтобы воздух с поверхности полигона не мог попасть на близлежащие населенные пункты.
- складирование и хранение отходов должно производиться на подготовленное водонепроницаемое основание.
- ТБО должны складироваться и распределяться по участку сравнительно тонким слоем и этот слой должен быть уплотнен так, чтобы не было разноса мелких и легких частиц.
- высота слоя закладки отходов не должна превышать 2 м. Уплотненные отходов должны покрываться промежуточным слоем, который бы препятствовал уносу ветром мелких и легких фракций отходов.
- ТБО должны складироваться, храниться и перемещаться на заранее спланированные участки (карты) по мере сепарации их и переработки.
- засыпка отходов (с учетом расположения карт) и наличие запаса материала для покрывающего слоя.
- недопущение сжигания отходов на территории полигона.
- орошение карт с хранимыми отходами в периоды повышенной пожароопасности в засушливый летний период.
- не допускается совместное складирование и хранение отходов с даже единичными трупами животных.
Старение химических материалов ТП и БО, содержащих мышьяк As, серу S, галогены (хлор С1; бром Вг), тяжелые металлы Cd, РЬ, Сг, Бп, Ли, Си, Н^ будет вызывать постепенное медленное, незаметное отравление почвы. Например, разбросанные и разбитые аккумуляторные батареи, содержащие PbSO4 также при старении разлагаясь, отравляют в первую очередь почву и водоемы. Тяжелые металлы обладают канцерогенными и мутагенными свойствами.
3. Сжигание.
Мусоросжигание - это наиболее сложный и «высокотехнологичный» вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной обработки ТБО. При разделении из ТБО стараются удалить крупные объекты, металлы и дополнительно его измельчить. Сжигание неразделенного потока отходов в настоящее время считается чрезвычайно опасным. Серьезные проблемы возникают также с захоронением золы от мусоросжигания, которая по весу составляет до 30 % от исходного веса отходов и которая в силу своих физических и химических свойств не может быть захоронена на обычных свалках. Для безопасного захоронения золы применяются специальные хранилища с очисткой стоков.
4. Топлива из растительных отходов.
Сырьём для производства твердого биологического топлива - топливных гранул (паллет) могут быть древесные отходы: кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки. Потребление топливных гранул во всем мире растет очень быстрыми темпами (около 30-50 % в год) это связано с долгосрочной
тенденцией роста цен на углеводородное топливо, истощением его мировых запасов. Кроме того, перерабатывать в топливо возможно и другие виды растительных отходов (табл. 2). Использование топлива из растительных отходов позволяет значительно снизить себестоимость продукции (табл. 1). Окупаемость такого проекта 7 месяцев - 1 год.
Таблица 1
Сравнительная теплотворная способность различных видов топлива
Природный газ 8060 Ккал/куб. м.
Уголь 4000-6000 Ккал/кг
Пеллеты из соломы 3500-4400 Ккал/кг
Подсолнечная лузга 3685 Ккал/кг
Таблица 2
Сравнение некоторых растительных отходов_
Биотопливо Теплота сгорания, Зольность, Размягчение, N % а,
кВт*ч/кг % (0С) мг/кг мг/кг
Злаковая солома 4,78 5,68 960 0,47 2,503 737
Рапсовая солома 4,76 6,20 1,273 0,84 4,668 2,703
Целое злаковое 4,76 4,24 668 1,16 1,807 1,370
растение
Злаковые зерна 4,72 2,26 709 1,96 660 1,050
Рапсовые зерна 7,35 4,60 - 3,94 - 1,000
Сено 4,83 5,71 1,061 1,14 3,112 1,581
Луговое сено 4,74 7,09 918 1,26 7,588 1650
Хвойная древесина 5,23 0,79 1,398 0,14 87 234
Лиственная древесина 5,11 0,55 1,265 0,49 163 402
Прогнозируемый выпуск пеллет в России в 2011 году около 2 млн. тонн. Использование соломы может потенциально покрыть до 5,8 % потребности РФ в топливе [4].
5. Рециклинг.
Способ захоронения, с экономической точки зрения, является неэффективным, требуя колоссальных бюджетных затрат. И эти издержки ничем не оправданы с экологической точки зрения: происходит безвозвратная потеря невосполнимых природных ресурсов.
В зависимости от варианта сбора мусора выбирается транспорт для его перевозки. Следующий этап - выбор типа и мощности перерабатывающего предприятия: ряд небольших локальных заводов, крупная компания территориальной единицы или транспортировка сырья на крупное региональное перерабатывающее предприятие.
После разделения ТБО на фракции, каждая из фракций поступает на последующую технологическую стадию - стадию переработки в конечный продукт. Основной проблемой в переработке вторсырья является не отсутствие технологий переработки - современные технологии позволяют переработать до
90 % от общего количества отходов - а отделение вторсырья от остального мусора (рис. 4) [3].
Гмршянияя Кумяггт
Картонные коровки
Смешинние ыскли Стальные консерв.
Зеленое стекло Коричневое стскяо
Прозрачное стекло
11 г а ст и к Ht I Пластик HDPE
Газеты
банки
0 го 40 60 00 100 120 140 IG0 180 200
5I тонну
Рис. 4. Примерная цена приема вторичного сырья
С целью дальнейшего сокращения загрязнения окружающей среды отходами и экономии природных ресурсов за счет использования отходов, необходимо: создание необходимых условий для сокращения объемов образования отходов, повышение уровня их использования путем совершенствования правовых, экономических, организационно-управленческих и других регуляторов образования, использования и размещения отходов; использование существующего промышленного потенциала округов для переработки образования отходов, участие в финансировании программ направленных на снижение образования отходов, их переработки [1].
Подводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что, несмотря на длительность изучения настоящей проблемы, утилизация и переработка отходов промышленности по-прежнему не ведется на должном уровне.
1. Дрейер А.А., Сачков А.Н., Никольский К.С., Маринин Ю.И., Миронов А.В. «Твердые промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка»,
2. Алексеев С.А. Что такое ЦТЗ // Экологический бюллетень «Чистая земля», Спец. вып., № 1, 1997. - С. 1-5.
3. Штарке Л., Использование промышленных и бытовых отходов пластмасс, //Пер. с немец., к.х.н. В.В. Михайлова, Л-д, Химия, (Лен. отд.), 1987.
4. Багрянцев Г.И., Черников В.Е. Термическое обезвреживание и переработка промышленных и бытовых отходов // Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки -аналитические обзоры. Новосибирск, 1995, сер. Экология.
Список использованной литературы
1997.
- С. 30-33.
