В соответствии с законом Российской Федерации «Об охране окружающей среды» [21] при размещении предприятий, сооружений и иных объектов должно быть обеспечено выполнение требований по «учету ближайших и отдаленных экологических, экономических, демографических, нравственных последствий деятельности этих объектов и приоритете охраны здоровья человека и благосостояния населения». Полнота и достаточность гарантий выполнения указанных требований оцениваются МПР России и его территориальными органами при организации и осуществлении ими государственной экологической экспертизы предплановой, предпроектной и проектной документации.
Для обеспечения выполнения указанных требований при разработке предплановой, предпроектной и проектной документации необходимо использовать процедуру оценки воздействия на окружающую среду поэтапно. Этапы ОВОС включают:
1. определение цели замысла инициатора деятельности;
2. установление масштабов (охват) работ по оценке воздействия намечаемой деятельности на окружающую среду;
3. подготовка материалов, характеризующих возможное воздействие вариантов намечаемой деятельности на окружающую среду;
4. получение (согласование) в органах власти и государственного управления документа, содержащего экологические условия и требования для дальнейшей проработки замысла; составление необходимых программ изысканий исследований;
5. подготовка уточненных материалов о возможных воздействиях на окружающую среду по результатам проработки проектных и других решений, выполнения программ изысканий научных исследований, для общественной апробации (общественные слушания); общественная апробация замысла инициатора деятельности с целью выявления возможных неблагоприятных экологических и связанных с ними социальных, экономических и др. последствий ее осуществления;
6. корректировка замысла инициатора и документации по реализации намечаемой деятельности с учетом выявления возможных неблагоприятных экологических, социальных и других последствий.
Результатом выполнения процедуры ОВОС являются проектные и другие решения, подлежащие Государственной экологической экспертизе.
Роль экологического мониторинга окружающей среды в системе управления отходами
Несмотря на сокращение производства и закрытия большого количества предприятий в РФ, загрязнение окружающей среды (ОС) вред веществами в ряде городов и регионов остается очень высоким. Анализ состояния окружающей среды в РФ с точки зрения влияния отходов производства и потребления дает основание считать, что без единой системы экологической безопасности не удается достичь существенного улучшения ситуации. Причем, такая система должна строиться на основе получения данных обработки, анализа и представления их в удобном для пользователя виде. Такая система включает в себя n-ое количество подсистем, отвечающих за решение определённых задач. Среди этих подсистем далеко не последнее место занимает система управления отходами.
Структурными звеньями системы являются:
• измерительная система;
• информационная система, включающая в себя базы и банки данных правовой, санитарно-гигиенической, медико-биологической, технико-экономической направленности;
• система моделирования и оптимизации промышленных объектов;
• система восстановления и прогнозирования экологической ситуации с учетом метеопараметров;
• система принятия решений с оценкой их степени риска.
При создании такой системы необходимо руководствоваться принципами автономности и открытости всех входящих в единую систему экомониторинга подсистем.
Система мониторинга, построенная с учетом комплексного подхода к решению задач обеспечения экологической безопасности, позволяет проводить:
• оперативный контроль энергоэкологического, медико-биологического и социального состояний среды;
• сбор и хранение объективной информации о состоянии окружающей среды, здоровье населения (с учетом субъективной оценки этих факторов);
• выявление источников негативного воздействия на окружающую среду и здоровье населения, их корреляционный анализ;
• подготовку информации, необходимой для принятия управляющего воздействия (управленческого решения), направленного на улучшение ситуации, с использованием подсистемы поддержки решений, с анализом степени риска.
Система предусматривает не только контроль состояния окружающей среды, здоровья населения, но и возможность активного воздействия на ситуацию. Используя верхний иерархический уровень единого экологического мониторинга – уровень принятия решения, можно управлять источниками загрязнения с помощью моделирования промышленных объектов или регионов. При моделировании объектов следует принимать во внимание, что эти предприятия производят не только товарную продукцию, но и отходы. Кроме того, к источникам загрязнения окружающей среды следует отнести предприятия по переработке, утилизации, уничтожению и захоронению отходов производства и потребления.
Структура информационного обеспечения системы управления отходами
Система управления отходами (СУО) в том или ином регионе состоит в общем случае из ряда подсистем таких, как:
• подсистема сбора отходов;
• подсистема транспортировки отходов, включая
мусороперегрузочные станции;
•подсистема утилизации и переработки отходов (мусоросжигательные и мусороперерабатывающие заводы);
• подсистема складирования и захоронения отходов.
Для обеспечения рационального режима работы названных подсистем и их эффективного комплексного взаимодействия можно выделить ряд функций, которые необходимо осуществлять административным органам и службам, занятым управлением отходами:
•учет структуры, объема, характеристик потенциальных «производителей» и мест сбора бытовых и промышленных отходов;
•учет транспортных предприятий и техники, занятых в системе
управления отходами;
•учет результатов работы предприятий, занятых утилизацией отходов;
•учет полигонов и объемов захоронения отходов;
• контроль текущего состояния в области управления отходами;
•управление в повседневной административной деятельности процессами отходоудаления, утилизации и захоронения, т. е. обеспечение эффективной эксплуатации системы;
• планирование мероприятий по развитию системы управления отходами с целью повышения экологической безопасности жизнедеятельности населения региона;
• прогнозирование развития ситуаций в сфере управления отходами.
Очевидно, что качественное выполнение вышеперечисленных функций возможно лишь при условии своевременного получения достоверной информации, особенно на этапах принятия управляющих решений. При этом поток информации, необходимый для адекватной оценки складывающейся ситуации и принятия управляющих или корректирующих решений, проходит разные стадии от организационно-технических (прежде всего, повседневного учета и контроля в области управления отходами) до нормативно-правовых и экономических обоснований принимаемых решений. В полном объеме такая всесторонняя информационная поддержка может быть реализована при создании специализированной информационной системы управления отходами.
ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ОТХОДАМИ
Комплекс технических и технологических решений, сопровождающих процессы обращения с отходами с момента их образования и до захоронения неутилизируемых компонентов, является основой управления в системе обращения с отходами.
Уменьшение объема образующихся отходов составляет генеральное направление решения проблем с отходами. В соответствии с концепцией интегрированной системы управления отходами (ИСУО) это направление рассчитано на долговременную перспективу и считается наиболее выгодной альтернативой традиционным способам борьбы с отходами, так как снижает затраты на хранение, сбор и захоронение.
Уменьшение образования отходов достигается как внедрением малоотходных технологий, так и переориентацией потребительского спроса на менее материалоемкую продукцию. Оба направления требуют значительных усилий и вложений, которые окупаются уменьшением затрат на последующих стадиях ИСУО. Этим направлениям придается первостепенное значение как методам, направленным на решение проблемы, а не борьбу с ее последствиями.
Однако создание безотходных и малоотходных технологий, выполнение условий энергосбережения, экологизация существующих производств являются наукоемкими направлениями совершенствования системы управления отходами.
Увеличение ассортимента химических веществ, обращающихся в сфере производства и потребления, разнообразие их воздействия на человека и окружающую среду, недостаточность изучения опасных свойств и отдаленных последствий контакта со многими из них требуют особого внимания к вопросам переработки, вторичного использования и уничтожения отходов.
Переработка отходов
Переработка отходов является важным направлением в интегрированной системе управления отходами (ИСУО) и альтернативным по отношению к дорогостоящим методам захоронения отходов. Наблюдающийся в мире рост объема перерабатываемых отходов и популярности этого направления свидетельствует о ее перспективности.
Полный цикл переработки отходов включает: сбор, сортировку, переработку и повторное использование их.
Разработка программ переработки должна основываться на следующих положениях:
•они должны не только ориентироваться на существующие потребности рынка, но и способствовать развитию новых направлений реализации продуктов переработки;
•должны быть гибки и легко приспосабливаться к изменяющимся условиям;
•должны обеспечивать сбалансированность критериев потребностей рынка, прибыльности и экологичности, тем самым охватывать как можно больший объем и разнообразие отходов.
Опыт стран, где были применены программы переработки отходов, показывает, что максимальный охват типов перерабатываемых отходов достигается сочетанием бюджетного финансирования с механизмами частного предпринимательства.
Основными методами переработки твердо-бытовых отходов являются: биоразложение, компостирование и сжигание.
Сложные по составу промышленные отходы требуют применения
дополнительных специальных физико-химических методов переработки.
Компостирование считается формой переработки, нацеленной на сырую органическую отходную массу, состоящую из растительных остатков, пищевых отходов, бумажных отходов, санитарно-гигиенических материалов, отходов животного происхождения, древесных отходов, отработанных илов очистных сооружений. Не пригодны для компостирования металлы, опасные отходы, медицинские отходы, другие промышленные и прочие отходы.
В практике промышленного компостирования можно выделить следующие методы:
•компостирование в буртах без принудительной аэрации;
•компостирование в буртах с принудительной аэрацией;
•компостирование в установках с контролируемыми условиями (вращающиеся бочки, горизонтальные или вертикальные силосные башни и др.);
•смешанные системы.
Выбор методов компостирования, определяется критерием оптимального сочетания стоимости с достигаемым эффектом утилизации компостируемых отходов.
теплолюбивые микроорганизмы активно растут и развиваются в толще мусора, в результате чего происходит его саморазогревание до 60 0 С. При такой температуре погибают болезнетворные и патогенные микроорганизмы. Разложение твердых органических загрязнений в бытовых продолжается до получения относительно стабильного материала, подобного гумусу.
Механизм основных реакций компостирования такой же, как при разложении любых органических веществ. При компостировании сложные соединения разлагаются и переходят в более простые.
К основным химическим показателям, характеризующим мусор как материал для компостирования и получения биотоплива и органических удобрений, относятся: содержание органического вещества; зольность; содержание общего азота; кальция;, углерода.
Компостирование считается формой переработки, нацеленной на сырую органическую отходную массу. Однако, компост, получаемый в результате биотермического обезвреживания ТБО на мусороперерабатывающих заводах, не должен быть использован в сельском и лесном хозяйства, так как содержит примеси тяжелых металлов, которые через травы, ягоды, овощи или молоко могут причинить вред здоровью человека.
Недостатком компостирования является необходимость складирования и обезвреживания некомпостируемой части мусора, объем которой составляет значительную часть от общего количества мусора. Эта задача может быть решена методом сжигания, пиролиза или простым вывозом отходов на полигоны.
Наиболее экологически приемлемыми и экономически эффективными являются биологические методы разложения органических загрязнений.
Технология процесса биоразложения отходов различна. Например: в биопрудах – жидкие отходы, в биореакторах – жидкие, пастообразные, твердые, в биофильтрах – газообразные. Существуют и другие модификации биотехнологии.
В настоящее время многие разбавленные промышленные отходы обрабатываются биологическими способами. Обычно это метод окисления, осуществляемый в аэротенках, биофильтрах и биопрудах аэробной переработки стоков - «самая обширная область контролируемого использования микроорганизмов в биотехнологии».
В перечень веществ, биоразлагаемых анаэробным способом, органические соединения различных классов: спирты; альдегиды; органические кислоты алифатического и ароматического рядов.
В то же время, как показали исследования, ряд органических соединений в анаэробных условиях разлагаются не полностью.
Таким образом, «обрабатываемость» отходов в анаэробных условиях зависит от способности определенной микрофлоры к деградации соединений, входящих в состав отходов, а также от устойчивости микроорганизмов к токсичной органике и неорганике.
В настоящее время проводятся исследования по возможно анаэробного обезвреживания твердых органических отходов. Хотя экспериментальные и опытно-промышленные разработки пока не нашли широкого применения, однако этот подход следует рассматривать как весьма перспективный. Как правило, биотехнологические методы рекомендуются к использованию в сочетании с различными химическими и физическими метод обработки отходов. При этом может быть достигнута высокая эффективность при относительно небольших затратах.
Продолжается поиск эффективных способов биоразложения полимерных отходов. Для ускорения продвижения в этом направлении необходимо расширять производство биоразлагаемых полимеров, с одновременной разработкой эффективных систем сбора и сортировки такого рода отходов.
В последнее время растет интерес к использованию биотехнологии особенно для обработки наиболее токсичных и опасных отходов. Это касается биоразложения ПХБ, пестицидов, нефти, фенолов, а также обезвреживания отходов в почвах и для очистки подземных водоисточников.
Нельзя забывать, что существует общественный интерес к применению генетически модифицированных микроорганизмов для обезвреживания отходов, особенно в почвах окружающей среды.
Отходы могут быть использованы в качестве вторичных материальных ресурсов (BMP) в народном хозяйстве как на предприятиях, где эти отходы образуются, так и за их пределами. К BMP не относятся возвратные отходы производства, которые могут быть использованы повторно в качестве сырья в том же технологическом процессе, где они образуются.
Побочные продукты - продукты физико-химической переработки сырья, не являются целью основного производства. Они образуются параллельно с основным продуктом и могут быть использованы в качестве исходного сырья на других производствах или готовой продукции. Побочные продукты нередко являются товарными, то есть имеют нормативные документы и цену. Нередко производитель планирует их получение и сбыт наряду с основным продуктом.
Твердые бытовые отходы представляют собой гетерогенную смесь, в которой присутствуют почти все химические элементы в виде различных соединений.
При сжигании необходимо учитывать, что в ТБО присутствуют потенциально опасные элементы, характеризующиеся высокой токсичностью, высокой летучестью и содержанием, такие как, например различные соединения галогенов (фтора, хлора, брома), азота, серы, тяжелых металлов (меди, цинка, свинца, кадмия, олова, ртути).
За последнее десятилетие содержание в ТБО тяжелых металлов резко повысилось за счет отработанных сухих гальванических элементов аккумуляторов, ламп накаливания, люминесцентных ламп, синтетических материалов (красители, стабилизаторы), металлических покрытий и др.
Стремление к достижению при сжигании максимально высоких температур и созданию каких-либо дополнительных зон дожигания не решает полностью проблему снижения концентрации диоксинов в отходящих газах, так как не учитывает способности диоксинов в новому синтезу при снижении температуры.
Накопление и хранение отходов потребления и производства всегда связано с экологическим ущербом, который ведет к дополнительным финансовым затратам в других сферах. Выводятся из оборота ценные земельные участки, требуются затраты по захоронению опасных отходов, наблюдению за ними, открытые свалки и хранилища промышленных отходов могут стать источником загрязнения воздуха, воды, земли, негативно воздействовать на флору и фауну и самого человека, приводить к росту заболеваемости, росту смертности, ухудшение качества жизни.
Определяя отходы с точки зрения потребительских ценностей, далее их следует разделить на утилизируемые (вторичные ресурсы) и неутилизируемые. Последние называются неутилизируемыми лишь в силу того, что развитие науки и техники на настоящий момент не позволяет извлекать выгоду от этой категории отходов.
Рассмотрим более подробно процессы утилизации ряда ценных компонентов, входящих в состав муниципального мусора, а также те виды, которые наиболее токсичны.
Первая категория включает отходы занимающие большую долю в составе ТБО – это макулатура, пластик, черные и цветные металлы, текстиль, стеклотара и стеклобой, автомобильные покрышки. Во вторую категорию входят наиболее часто встречающиеся в быту и наиболее опасные для окружающей природной среды и в частности для человека.
Нетоксичные отходы
Макулатура. Этим термином здесь буде обозначена целлюлозосодержащие вторичные ресурсы, куда входит весь спектр бумажных отходов, образующихся в домашних хозяйствах, на фирмах, производствах – оберточная бумага, полиграфические издания, упаковочный, картонный материал и другие. Время разложения макулатуры в природных условиях составляет от двух до трех лет. Основную опасность бумагосодержащие отходы представляют при их сжигании совместно с органическим и хлорсодержащим материалом, так как велика вероятность образования диоксинов. Кроме этого, полиграфические издания содержат различные краски, в состав которых входят различные микроэлементы и токсичные вещества. [Назаренко, 98] Содержание краски в различных видах макулатуры составляет от 0,5 до 7%. Краска содержит 15-30% сажи (углерода) и 70-85% масел и смол [Букреев, Корнеев, 1999].
При современных, реализованных технологиях утилизации старых газет, журналов, телефонных справочников и т. д. при загрузке завода в 550-600 тонн в день можно получить 350-535 т в день сухой продукции, из которой производят бумагу, близкую по качеству к исходной [Чеснокова, 2000]. Технологическая схема включает несколько стадий, в том числе стадию приготовления пульпы. Состав химических веществ вводимых при обесцвечивании бумаги в емкость с пульпой – пероксид водорода (H2O2); хлорная известь для предания блеска пульпе, каустическая сода (NaOH) для увеличения pH до 10 и обеспечения лучшего набухания волокон; жирные кислоты, мыло для удаления чернил из волокон, силикат натрия для поддержания постоянной концентрации ионов водорода, поверхностно – активные реагенты для диспергирования чернил, диэтиленаминпентауксусная кислота, чтобы хелатировать тяжелые металлы для их удаления.
На следующих стадиях из пульпированного материала удаляются различные грубые и мелкие примеси с помощью решетчатых сит, удаляются частицы красителя. Основной материал обезвоживается и уплотняется. Полученные листы бумажной массы режутся, прессуются в брикеты и отправляются потребителю.
Использование макулатуры очень выгодно, так как позволяет экономить значительное количество материальных и энергетических ресурсов. Экономия электроэнергии достигает 60%, воды 15% и уменьшается на 60% количество веществ загрязняющих атмосферу.
Несмотря на очевидные выгоды, использование макулатуры ограничивается требованиями, предъявляемыми к качеству товарной продукции. Чем выше требование к качеству бумаги, тем меньшее количество может быть введено в состав целлюлозно-бумажной массы.
Полимеры. Полимерные вещества обладают ценными свойствами для народного хозяйства: высокой эластичностью, прочностью, низкой плотностью и др. В то же время полимеры практически не разлагаются естественным путем, а при сжигании выделяют много токсичных веществ, в частности ими могут быть и диоксины.
Большинство процессов переработки пластмасс в изделия включает в себя три основные операции:
1. нагревание и размягчение полимера;
2. собственно формирование изделий;
3. охлаждение изделий.
В последние годы наблюдается тенденция, в развитых рыночных странах, к уменьшению периодов обновления продукции. Прежде всего это бытовая и компьютерная техника. Корпуса и крепежные детали большинства из них составляют изделия, которые могут быть утилизированы.
Примерно 39% мирового производства полимеров приходится на упаковочный материал. Наиболее распространены полиэтилен (62%), полипропилен (11%), поливинилхлорид (10%) и полиэтилентерефталат (10%). Развитые страны производят от 180 до 250 кг упаковочного материала на человека в год. (Гущина,1999).
В соответствии с системой кодов разработанной Европейским обществом полимерной промышленности в 1991 году отличают
1. (PETE) – полиэтилентерефталат – упаковка для газированных напитков и соков;
2. (HDPE) – полиэтилен высокой плотности – пленочные материалы, жесткая упаковка для пищевых и моющих средств, игрушки, бытовые изделия, ящики, поддоны и медицинские изделия;
3. (V) – поливинилхлорид – кабельные, профильные и медицинские изделия;
4. (LDPE) – полиэтилен низкой плотности – пленочные материалы, жесткая упаковка для пищевых и моющих средств, медицинские изделия, ящики, поддоны, игрушки;
5. (PP) – полипропилен – пленочная упаковка хлебобулочных изделий, жесткая упаковка для моющих средств;
6. (PS) – полистирол – упаковка для моющих средств в основном импортного производства, упаковка для пищевых продуктов малого объема, медицинские изделия, корпуса бытовой электротехники и промышленных приборов, изделия технического назначения;
7. (OTHER) – прочие полимеры, использование которых пока ограничено.
Процентное содержание от общей массы отходов для перечисленных типов полимеров составляет: PETE-25; HDPE-15; V-5; LDPE-15; PP-12,5; PS-6,3; OTHER-21,2%.
Утилизация и рециклинг полимеров в настоящее время проводится тремя способами:
1. механический рециклинг – переработка отходов способом, не нарушающим химическую структуру вещества;
2. химический рециклинг – в большинстве случаев – деполимеризация и использование полученных веществ;
3. энергетический рециклинг – сжигание отходов с получением энергии.
Во Франции 20% всех отобранных полимерных отходов, 15,9 % в Нидерландах и 20% в Германии перерабатывается способом механического рециклинга, а большая часть или депонируется или сжигается вместе с несортированным мусором [Гущина, 1999].
Рассмотрим в качестве примера, наиболее приемлемую для России технологию механической утилизации. Сбор и полимерных отходов как правило представляет ручную сортировку на перегрузочных станциях, мусороперерабатывающих заводах и сортировочных комплексах при свалках.
Производительность системы переработки смешанных отходов мощностью 1800 т/сутки в округе Оринитд штата Калифорния США составляет до 15 т/сутки полимерных отходов. Отобранные полимерные материалы (банки, бутылки, канистры, пленочные изделия, корпуса электробытовых приборов, детские игрушки и т. п.) поступают на сортировку и предварительную очистку. Далее отобранный материал дробится и попадает на стадию мойки и сепарации в моечную ванну. На этой стадии происходит отмывка поверхности, отделение инородных примесей и сепарация материалов по плотности. Состав промывной воды в отстойнике не предсказуем. Вода не может быть очищена механическим способом, так как исходный материал содержит большое количество растворимых и мелкодисперсных примесей. Влажный отмытый материал поступает на стадию обезвоживания, влага удаляется механическим способом. Затем материал сушится и агломерируется. На этой стадии производится досушивание материала и окатывание его в гранулы для придачи сыпучести.
Не смотря на значительные преимущества повторного использования полимерных материалов, таким способом утилизируется лишь не значительное их количество, что связано с трудоемкостью сбора, разделения, сортировки и очистки.
Весьма перспективна переработка отходов пластмасс пиролизом, в результате которого из пластмассовых отходов получают топливо, на 95% состоящее из жидких углеводородов и на 5% из горючего газа.
Сжигание полимерных материалов, содержащих хлор, неизбежно сопровождается появлением в дымовых газах хлорсодержащих токсичных компонентов – диоксинов и фуранов. Особое внимание уделяется поливинилхлориду, т. к. предприятия химической промышленности остаются одним из самых активных потребителей хлора, а также такие изделия трудно утилизировать [Сыркина, Трегер, 2000].
В органической химии известно 210 подобных соединений. Если в них нет атомов хлора, то эти вещества токсичны не более чем например бензин, однако при замещении в кольцах атомов водорода на атомы хлора образуются диоксины и фураны, всего около 20 соединений различной степени токсичности. Следует отметить, что эти вещества способны к биоаккумуляции, а их ПДК составляет для питьевой воды в нашей стране 20 пкг/л, атмосферы 0,5 пкг/ м3. Эти значения настолько малы, что при наличии мощного источника загрязнения диоксинами, воздействие на окружающую среду многократно превышает допустимые нормы воздействия [Петросян, 1999].
Текстиль. К текстильным материалам относятся ткани, трикотаж, ковры, нетканные полотна, сети, нити, веревки, канаты и другие изделия изготовленные из волокон и нитей. Волокна и нити, используемые при изготовлении текстильных материалов, имеют, как правило, полимерную природу и могут быть натуральными (лен, хлопок и др.), искусственными (вискоза) и синтетическими (полиамид, полиэфир и т. д.).
Из этих отходов можно изготовить разнообразные звуко - и теплоизоляционные материалы для средств транспорта, жилищного и дорожного строительства, гидромелиоративных работ, различного рода прокладочные материалы, техническая вата и т. п.
Отходы текстиля делятся в зависимости от химической природы волокон, технологий производства и вида текстильных материалов, а также по цвету и чистоте.
Любое использование текстильных отходов предусматривает их предварительную подготовку и рыхление для производства волокон. при первичной очистке в отходы уходит до 40% волокон. В последующем полученные волокна используются при производстве различного вида как высококачественного текстиля, так и производства нетканных материалов.
С увеличением доли синтетических волокон в текстильных материалах появились принципиально новые химические способы переработки отходов текстиля.
Одним из этих способов отходы измельчаются, а в дальнейшем плавятся. Для получения гранул полимерного материала. Другой способ – экстрагирование селективными растворителями полимерной части отходов. Отходы измельчают, растворяют синтетические волокна, фильтруют раствор от нерастворимых примесей, высаживают полимер из растворителя, сушат и гранулируют.
Автомобильные шины. Вышедшие из употребления автомобильные шины являются источником загрязнения окружающей среды. Во-первых они не подвергаются биологическому разложению, во-вторых, огнеопасны, в-третьих при складировании в шинах накапливается вода, что делает их идеальным местом для размножения кровососущих насекомых, переносчиков инфекционных заболеваний.
Сами автомобильные шины, являются в то же время источником ценного вторичного сырья – резины (каучука), сажи (практически чистого углерода) металлического и текстильного корда.
В настоящее время изношенные шины используются следующим образом:
– Для защиты склонов от эрозий, создание звукозащитных барьеров вдоль автострад, в гидростроительстве, при строительстве нерестилищ и т. п.
– Для получения жидковязной композиции в процессе пиролиза. Сразу следует отметить, что этот способ имеет два серьезных недостатка: дорогой дефицитный каучук, содержащийся в шинах, не используется в полной мере; данную технологию нельзя отнести к категории экологически чистых, потому что некоторые конечные продукты пиролиза содержат бенз(а)пирены и представляют опасность для человека и окружающей среды.
– Для получения тепла. Однако при сжигании теряется ценное сырье, к тому же требуется создание печи и дорогостоящего оборудования для очистки отходящих газов.
– Для получения резиновой крошки различной дисперсности. В этом случае каучук используется наиболее рационально.
В Японии например утилизируется до 75% всех изношенных автопокрышек, в том числе 30% используется для производства регенерата, 38% для получения тепловой энергии, 1% для производства восстановленных автошин, остальное количество для укрепления берегов и в дорожном строительстве без обработки [Зубков, Штейнберг, 2000].
Необходимо учитывать, что с постоянным ростом требований к качеству резинотехнических изделий и шин использование таких продуктов утилизации, как резиновая мука и регенерат уменьшается. В то же время продукты пиролиза и энергия, получаемая при сжигании покрышек имеют неогранниченный спрос.
Газообразные продукты пиролиза содержат 48-52 % водорода, 25-27% метана и имеют высокую теплоту сгорания (34-44 МДж/кг). Они используются как источник энергии. Твердые продукты пиролиза (так называемый шинный кокс) используют при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов, фенола, нефтепродуктов, технический углерод используется в качестве активного наполнителя при производстве резиновых смесей, пластмасс и в лакокрасочной промышленности. Жидкая фракция продуктов пиролиза резиновых отходов также является высококачественным топливом (но продукт ее переработки может быть использован и в составе резиновой смеси).
Сжигание автопокрышек также весьма эффективно Автопокрышки используют в качестве альтернативного топлива в различных печах. использование в количестве 25% от массы основного топлива позволяет организовать процесс горения без выделения угарного газа и обеспечить полное сгорание шин [Бобович, 1999].
Регенерация резины – физико-химический процесс, в результате которого резина превращается в пластичный продукт – регенерат. он является ценным вторичным сырьем и используется при изготовлении резино-технических изделий, подошвенных резин и шин [Бобович, 1999].
При захоронении автошин их измельчают на куски размером 100 х 100 мм. и укладывают под углом, слоями высотой 1-2 метра, каждый такой слой пересыпается землей толщиной 20-25 см. На всю площадь захоронения накладывают слой дерна толщиной 30 см.
Отходы металла. Лом черных и цветных металлов содержащийся в бытовом мусоре часто является загрязнителем при выбросе его на свалку. Кроме того затраты на вовлечение металлоотходов в оборот значительно меньше, чем на выплавку первичного металла из руды. Использование 1 тонны подготовленного лома черных металлов позволяет экономить свыше 1, 8 тонны руды, агломерата и окатышей, 0,5 тонн кокса, 45 кг. флюсов, около 100м3 газа. При этом экономится более половины энергии, необходимой на выплавку металлов из руды.
В настоящее время 95% заготавливаемых отходов цветных металлов составляют алюминий, медь, свинец, цинк и их сплавы. Черные и цветные металлы могут быть извлечены и переработаны в результате селективного отбора, сжигания ТБО и механизированной сортировки мусора. В дальнейшем металлические отходы сортируются и переплавляются. В основном получают низкосортные виды стали и металлов.
В зависимости от происхождения и состояния металлолома при его подготовке к переплаву используют следующие способы: пиротехнический контроль; сортировку; пакетирование; механизированную резку; дробление стружки переплавов; копровое и взрывное дробление, термическое измельчение и др.
При переработке лома и отходов цветных металлов особое значение для их рационального использования имеет процесс сепарации, который может осуществляться в воздушной среде (сухой метод) или в различных жидкостях (мокрый метод). Одной из сложных проблем при переработке вторичных материалов является переработка легковесного, в частности автомобильного лома, поскольку такой лом содержит большое количество неметаллических материалов, а также цветных материалов.
После дробления автомобилей, сепарации лома черных и цветных металлов получают алюминиевые сплавы, медь, сталь, лом черных металлов, оловянные бронзы. При утилизации автомобильных аккумуляторов извлекается до 99,4% свинца, содержащегося в ломе отработавших аккумуляторов.
Источником алюминия и других металлов также можно назвать алюминиевые банки из под напитков и железные консервные банки, сбор и утилизация которых проводится в развитых странах. Алюминий содержащийся в банках из под напитков составляет до 40% потенциально используемого лома алюминия. Вес одной алюминиевой банки составляет 20гр., т. е. 50тыс. штук на 1 тонну. Вес одной железной банки составляет 50 гр., а следовательно для того, чтобы собрать 1 тонну необходимо набрать 20 тыс. банок [Тихоцкая, 1987].
Стеклобой. Почти 100% степень утилизации имеют бутылки молочные и из под пива. Они используются в неизменном виде и их промывка в слесдствие стандартных стандартной формы проста и не требует больших затрат.
Органические вещества. Методы утилизации органических отходов, составляющих основную массу ТБО были рассмотрены ранее при описании технологий утилизации мусора, таких как сжигание, компостирование, пиролиз и т. д. Тем не менее рассмотрим такую технологию, как производство из растительного биотрансформированного топлива, исходя из городских, лесных и сельскохозяйственных отбросов (мусора), которая не была ранее описана.
Для подготовки такого топлива городские отходы, наряду с сельскохозяйственными и лесными отходами сортируются, затем дробятся и поступают на аэробную ферментацию с отборными обработками бактерий и "грибков" в перевариватели. Процесс аэробной ферментации действует приблизительно одну неделю. Твердая масса из переваривателей затем измельчается и брикетируется без добавления каких-либо агглютинирующих продуктов ввиду того, что их производят сами бактерии. Из каждых 2,5 кг сырья получается 1 кг топлива с теплотворной способностью 4800 ккал., 2% влажности и 3% пепла (золы) максимально.
Токсичные отходы.
В городе Хабаровске, так же как и в других городах мира на свалки выбрасываются также и опасные отходы, в частности содержащие тяжелые металлы и синтетические средства бытовой химии. Для Хабаровска наиболее реальна опасность для здоровья людей и окружающей среды ртутная и свинцовая опасность, кроме тех, что были ранее упомянуты.
Свинцовый лом. В настоящее время перечень областей применения свинца очень широк – производство электрических кабелей, свинцовых аккумуляторов, химическое машиностроение, атомная промышленность, производство хрусталя, эмалей, замазок, лаков, спичек, пиротехнических изделий, пьезоэлектрических элементов и т. п. Объем современного производства свинца составляет 2,5 млн. тонн в год [Скальный, 1999].
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
Основные порталы (построено редакторами)