Переработка отходов и мусора – основное направление экологии в борьбе за чистоту планеты. Реферат: Способы утилизации промышленных и бытовых отходов Технологии утилизации промышленных бытовых отходов

К одному из негативных факторов влияния урбанизации на человека и окружающую среду, бесспорно, следует отнести большое количество отходов деятельности человека, которые появляются в связи с ростом населения (увеличение количества потребляемых человеком продуктов и используемых им промышленных товаров ведет к увеличению бытовых отходов), а также с ростом производства (увеличение количества и мощности предприятий ведет к увеличению промышленных отходов).

Проблема утилизации отходов в настоящее время остро стоит перед человечеством.

Рассмотрим классификацию промышленных и бытовых отходов.

По агрегатному состоянию отходы разделяют на твердые и жидкие.

По источнику образования отходы бывают:

промышленные - образуются в процессе производства (металлический лом, стружка, пластмассы, пыль, зола и т. д.);

биологические - образуются в сельском хозяйстве (птичий помет, отходы животноводства, отходы растениеводства и другие органические отходы);

бытовые - образуются в результате бытовой деятельности человека (пищевые отходы, осадки коммунально-бытовых стоков, отходы бытовой химии и т.п.).

Наиболее опасными для окружающей среды считаются промышленные отходы, которые являются химически неоднородными, сложными смесями различных веществ, обладающими различными химико-физическими свойствами, и представляют токсическую, химическую, биологическую, коррозионную, огне- и взрывоопасность. Существует классификация промышленных отходов по их химической природе, технологическим признакам образования, возможности дальнейшей переработке и использования.

По токсичности отходы подразделяют на следующие классы токсичности:

чрезвычайно опасные - отходы, содержащие ртуть и ее соединения, в том числе сулему (HgCl2), цианистый калий, соединения сурьмы, в том числе SbCl3 - треххлорную сурьму, бенз-а-пирен и др.;

высоко опасные - отходы, содержащие хлористую медь, содержащие сульфат меди, щавелевокислую медь, трехокисную сурьму, соединения свинца;

умеренно опасные - отходы, содержащие оксиды свинца (PbO, PbO2, Pb3O4), хлорид никеля, четыреххлористый углерод;

малоопасные - отходы, содержащие сульфат магния, фосфаты, соединения цинка, хлорид кальция, диоксид марганца отходы обогащения полезных ископаемых флотационным способом с применением аминов;

нетоксичные.

Определение класса опасности отходов проводится по величине предельно допустимой концентрации веществ с учетом их растворимости в воде и содержания веществ в общей массе отходов.

Отходы, которые в дальнейшем могут быть использованы в производстве, относят ко вторичным материальным ресурсам. Например, макулатура может использоваться для производства бумаги, бой - стекла, металлический лом - металла, зола, пыль, шлаки? строительных материалов и конструкций, отходы птицеводства и животноводства? органических удобрений, отработанные масла и нефтепродукты? производства масел и т. д.

Твердые промышленные отходы (ТПО) представляют собой, как правило, более или менее однородные продукты, которые не требуют предварительного разделения по группам для их переработки.

Твердые бытовые отходы (ТБО), напротив, представляют собой грубую механическую смесь самых разнообразных материалов и гниющих продуктов, отличающихся по физическим, химическим и механическим свойствам и размерам.

Каждое производственное подразделение, как правило, характеризуется своим специфическим видом ТПО, представляющим собой смесь различных продуктов, образующихся в процессе производства тех или иных изделий или полупродуктов.

Все ТПО подразделяют на следующие группы:

отходы металлоперерабатывающих производственных подразделений;

отходы металлургических производственных подразделений;

отходы стекольных и керамических производств;

отходы при производстве полимерных материалов синтетической химии (в том числе отходы резины и резинотехнических изделий);

отходы из природных полимерных материалов (отходы древесины, картона, целлюлозно-бумажные отходы, отходы фиброина, кератина, казеина, коллагена);

отходы отопительных систем;

волокнистые отходы;

радиоактивные отходы.

ТБО подразделяют на следующие группы.

отходы из природных материалов (пищевые (гниющие) отходы; отходы медицинских, лечебных, научно-исследовательских организаций; полимерные отходы из природных материалов, в том числе отходы древесины, картона, целлюлозно-бумажные, оберточные материалы);

производственные отходы (металлические; отходы отработанных химических источников тока; бой стекла и стеклопосуды; отходы полимерных материалов синтетической химии, в том числе резина и резинотехнические изделия, все оберточные материалы и полимерная тара из продуктов синтетической химии; радиоактивные отходы).

В настоящее время на предприятиях горнодобывающей, металлургической, химической, деревообрабатывающей, энергетической и других отраслей промышленности ежегодно образуется более миллиарда тонн отходов. Используется же лишь треть от общего объема. Наибольшее количество отходов получается при добыче и обогащении сырья.

Важнейшим этапом обращения с отходами является их сбор , при котором отходы разделяют в зависимости от дальнейшего использования, способа переработки, утилизации и захоронения. Данный процесс очень важен, так как позволяет существенно упростить и удешевить их дальнейшую переработку за счет исключения или сокращения расходов на их разделение.

После сбора отходы подвергаются переработке, утилизации и захоронению.

Наиболее важным этапом в процессе последующей переработки и использования бытовых отходов является их разделение на разные виды уже на стадии сбора в местах образования, т. е. непосредственно в жилых зонах. Отходы должны разделяться на пищевые, бумагу, стекло, пластмассу и различные упаковки. Пищевые отходы, к примеру, в дальнейшем могут перерабатываться на корма и органические удобрения, а бумажные отходы - для производства бумажных изделий и т. д.

Перерабатываются такие отходы, которые могут быть полезны, как было указано ранее. Например, отработанные масла очищают от продуктов коррозии, абразивного износа, взвешенных частиц иного рода, продуктов термического разложения, вводят присадки и получают масла для повторного использования. Отходы животноводства, птицеводства, осадки коммунально-бытовых сточных вод, не содержащие тяжелых металлов, могут быть переработаны и использованы в качестве экологически чистых удобрений. Отходы резинотехнических изделий, в частности автомобильных шин, подвергают измельчению и вновь отправляют на изготовление этих изделий. Отработанное на атомных станциях ядерное горючее перерабатывают на радиохимических заводах с целью выделения плутония-239 и урана-235 для дальнейшего использования в ядерных реакторах и других целей.

Остро стоит проблема применения пластмасс и материалов упаковок, которые при сжигании не образовывали бы токсичных веществ, в частности диоксинов, или разлагались в почве под действием естественных биологических процессов.

Переработка отходов? важнейший этап в обеспечении безопасности жизнедеятельности, способствующий защите окружающей среды от загрязнения и сохраняющий природные ресурсы.

Отходы, не подлежащие переработке и дальнейшему использованию в качестве вторичных ресурсов (переработка которых сложна и экономически не выгодна или которые имеются в избытке), подвергаются захоронению на полигонах. Перед захоронением на полигоне отходы с высокой степенью влажности обезвоживаются. Прессуемые отходы целесообразно спрессовывать, а горючие? сжигать с целью снижения их объема и массы. При прессовании объем отходов уменьшается до 10 раз, а при сжигании? до 50 раз. Сжигание в печах на мусоросжигательных заводах, которые работают во многих странах мира получило широкое распространение.

Недостатком сжигания являются значительно большие издержки по сравнению с вывозом на свалку, сбросом в море и захоронением в отработанные шахты. Однако термический способ уничтожения отходов предпочтительнее складирования их на свалках и полигонах.

Также, при сжигании существуют серьезные проблемы, связанные с образованием газообразных токсичных выбросов. Поэтому мусоросжигательные заводы должны оборудоваться высокоэффективными системами пыле- и газоочистки.

Для захоронения отходов промышленности целесообразно использовать резервуары в геологических формациях: гранит, вулканические породы, туфы, базальты, соляные толщи, гипс, ангидрит, доломит, глина. Такого рода хранилища могут существовать как самостоятельно, так и совместно с горнодобывающими предприятиями на его шахтном поле.

При складировании отходов на полигонах должны соблюдаться следующие условия и ограничения:

в местах складирования должна быть выполнена гидроизоляция для исключения загрязнения грунтовых вод;

полное исключение возникновения деформаций, способных сделать толщу водопроводящей (сдвиг под действием собственной массы, динамические нагрузки, вызванные землетрясениями, газодинамическими явлениями, наземными взрывами и т.п.);

размещение вдали от населенных пунктов, территорий возможных появлений наводнений, селей, прорыва дамб и плотин, оседание земной поверхности в результате горных работ;

характер оборудования полигона должен зависеть от типа и класса токсичности складируемых отходов;

полигоны должны располагаться вдали от водоохранных зон и иметь санитарно-защитные зоны.

Различают полигоны предприятий, городские полигоны, полигоны регионального значения.

Переработка и захоронение радиоактивных отходов? одна из наиболее сложных проблем. Сбор, переработка и захоронение радиоактивных отходов осуществляется отдельно от других видов отходов. Твердые радиоактивные отходы целесообразно подвергать прессованию и сжиганию на специальных установках, оборудованных радиационной защитой и высокоэффективной системой очистки вентиляционного воздуха и отходящих газов. При сжигании 85...90% радионуклидов локализуется в золе, остальные улавливаются системой газоочистки.

В ядерном топливном цикле образуется большое количество жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Жидкие отходы для уменьшения их объема подвергают упариванию, при котором основная масса радионукладов локализуется в осадке. Временно ЖРО хранят в специальных оборудованных емкостях, а затем отправляют на специальные полигоны.

С целью исключения или снижения опасности загрязнения грунтовых вод при окончательном захоронении ЖРО применяют методы их отверждения. Отходы цементируют с образованием цементного камня, битумируют, остекловывают, включают остеклованные отходы в металлическую матрицу. Цементирование? самый простой метод, однако закрепление радионуклидов в цементном камне недостаточно надежно, радионуклиды вымываются, камень со временем может разрушиться. Битумирование обеспечивает надежное закрепление радионуклидов, но при высокой активности отходов выделяется большое количество теплоты радиоактивного распада, и битумный блок может расплавиться (температура плавления битума 130 °С). Остеклование? наиболее надежный, но и самый дорогой метод.

Для высокоактивных отходов применяют метод включения остеклованных отходов в металлическую матрицу. Для этого из стеклянной массы, полученной на основе ЖРО, получают стеклянные шарики с закрепленными в них радионуклидами, засыпают их в матрицу вместе с легкоплавким сплавом на основе свинца, затем емкость нагревают, металл расплавляется и стеклянные шарики закрепляются в металлической матрице.

Захоронение радиоактивных отходов осуществляют в могильниках в геологических формациях. Могильники могут оборудоваться в поверхностных слоях почвы, в массивах каменной соли (часто используют отработанные соляные шахты), кристаллических горных породах. Они должны располагаться в местах, не подверженных наводнениям, селям, оползням, в сейсмически безопасных районах, где нет близко грунтовых вод. До настоящего времени вопросы утилизации и захоронения радиоактивных отходов полностью не решены.

Приборы и печатные платы ПЭВМ содержат не только очень много ценных материалов (золото, серебро, редкие металлы), но и много токсичных веществ, например тяжелых металлов. В составы пластмасс и печатных плат ввода замедлители горения при перегреве на основе хлора и брома, которые могут образовывать при горении чрезвычайно опасные диоксины.

Последними требованиями по безопасности ПЭВМ предусматривается исключение замедлителей горения на основе токсичных компонентов, изготовление элементов конструкций из чистых пластмасс без добавок красителей, минимизация состава применяемых пластмасс и других материалов. Все эти требования направлены на упрощение дальнейшей переработки и утилизации снятых с эксплуатации ПЭВМ.

Переработка отходов электронной промышленности осуществляется путём разделения на отдельные однородные компоненты, выделения химическими методами ценных для дальнейшего использования компонентов, направления их для повторного использования.

Радикальное решение проблем защиты от промышленных отходов возможно при широком внедрении малоотходных технологий. Часто используют понятие «безотходная технология», которое является неверным, так как безотходных технологий не существует.

Под малоотходной технологией понимается такая технология, при которой рационально используются все компоненты сырья и энергии в замкнутом цикле, то есть минимизируются использование первичных природных ресурсов и образующиеся отходы.

Малоотходные технологии должны предусматривать:

снижение материалоемкости изделий;

использование замкнутых циклов водоснабжения предприятий, при которых очищенные сточные воды вновь направляются в производство;

образующиеся отходы или уловленные газоочисткой вещества должны вновь использоваться при получении других изделий и товаров. Например, уловленные адсорберами растворители при регенерации вновь направляют в производство.

Глубокое решение проблемы утилизации и переработки промышленных отходов - длительный и кропотливый процесс, которым предстоит заниматься ряду поколений ученых, инженеров, техников, экологов, экономистов, рабочих разного профиля и многих других специалистов.

Таким образом, с увеличением урбанизации, с расширением производства, увеличением численности населения (особенно в крупных городах), которые подразумевают под собой увеличение количества отходов жизнедеятельности человека (как бытовых, так и промышленных), бесспорно возникновение очередного негативного фактора урбанизации на жизнь человека и окружающей среды - проблемы утилизации бытовых и промышленных отходов деятельности человека. Положительным аспектом является то, что человечество все-таки стремится к решению данной проблемы, используя различные способы сбора и утилизации отходов человеческой деятельности.

На сегодняшний день проблема утилизации бытовых и промышленных отходов стоит особенно остро. Не так много начинающих бизнесменов хотят открыть собственное дело по переработке мусора. И совершенно зря, на нем можно неплохо заработать! Главное, правильно выбрать ячейку для бизнеса.

Виды отходов и способ их утилизации.

Существуют две основные группы отходов:

1. Органические (костные, кожаные, деревянные, пищевые);

2. Неорганические (резина, стекло, пластик, бумага, металл).

Применяются следующие способы утилизации пищевых и промышленных отходов:

1. Переработка на вторичное сырье;

2. Сжигание мусора (камерное, слоевое, в кипящем слое);

3. Захоронение в специально отведенных для этого зонах;

4. Брикетирование (заключается в упаковке гомогенного мусора в специальные брикеты);

5. Компостирование (вторичное применение органических отходов в качестве удобрения, после обработки их микроорганизма).

Переработка отходов.

Натуральные и органические отходы перерабатывают в компост для получения специального удобрения для растений. После переработки токсических материалов, используя метод захоронения или сжигания, получают строительные или промышленные материалы. Из электронного мусора (старые телевизоры, магнитофоны и другая техника) после технического преобразования получают цветные металлы и промышленное стекло. Холодильное оборудования, предварительно высосав хладагент и масло, разделяют пол частям и проводят техническую переработку.

Около 80% частей холодильного оборудования можно применить вновь для изготовления холодильников. Автомобили разбирают на части и продают исправные детали по заниженной стоимости. Макулатуру, после переработки, применяют для изготовления туалетной бумаги или бумаги более низких сортов.

Аренда помещения.

Для утилизации бытовых отходов необходимо арендовать помещение не менее 500 м2. Около половины площади будут занимать производственные помещения. Это должна быть промышленная зона. При этом 100 м2 будет использовано в качестве складских помещений, 50 м2 - административная зона. Санитарная зона участка - не менее 500 м. На участке должен присутствовать удобный подъезд для грузовых машин и отдельный вход для персонала. В помещении должна присутствовать водопроводная линия, местное и центральное теплоснабжение, канализация. Помещение должно иметь противопожарную защиту и охранную систему. Стоимость аренды такого помещения составляет - 1,6 тыс. $ в месяц.

Оборудование.

Для организации утилизации промышленных и бытовых отходов необходимо купить следующее оборудование:

1. Линия для сортировки - 21 тыс. $;

2. Дробилка - 15 тыс. $;

3. Бункер для накопления мусора - 8 тыс. $;

4. Пресс - 20 тыс. $;

5. Магнит - 3 тыс. $.

Стоимость такого оборудования составляет около 70 тыс. $.

При этом, по мнению экспертов, не стоит вкладывать деньги на дорогое оборудование импортного производства. Аналоги от отечественного производителя не отличаются по надежности и производительности.

Персонал.

Особенностью данного вида производства является ручной труд. Все операции на производственной линии проводятся только вручную: сортировка, измельчение и отбраковка. Именно поэтому, даже малому предприятию может понадобиться штат сотрудников около 40 человек. Данное предприятие работает в посменном режиме. В течение одной смены будут выполнять работу от 12 до 15 человек. Это сортировщики, специалисты и дежурный электрик. Зарплата рабочих составляет около 5 тыс. $ в месяц.

Материалы.

Для утилизации отходов необходимо собирать бытовые и промышленные отходы. Данное сырье является доступным и бесплатным. Главное, предварительно оформить все необходимую документацию и получить соответствующее разрешение на утилизацию мусора.

Документация.

Перед началом бизнеса по утилизации бытовых и промышленных отходов необходимо получить обязательную документацию. В первую очередь необходимо пройти экологическую экспертизу. Документ дается на всю жизнь. Следующий шаг - это обращение в городское коммунальное и водное хозяйство, противопожарную и санитарную службу для получения соответствующих разрешений. И только после этого, со всеми полученными документами можно обращаться в Министерство экологии и природных ресурсов для получения лицензии на утилизацию отходов. Процедура занимает около 2-4 месяцев. Ее стоимость составляет около 90 $.

Как и любая другая деятельность, утилизация отходов требует рекламы. Обязательно наличие собственного сайта, на который могут обращаться потенциальные клиенты. Также можно поместить рекламное объявление в журналах и газетах. Дополнительно важно принимать участие в семинарах данной тематики. Дополнительно можно сделать наружную рекламу в промышленных участках города. Все эти действия положительно скажутся на поиске потенциальных клиентов. Стоимость рекламы составляет около 150 $.

Основные затраты.

Для открытия собственного бизнеса по утилизации бытовых и промышленных отходов необходимо учесть следующие основные расходы:

1. Аренда помещения - 1,6 тыс. $;

2. Оборудование - 70 тыс. $;

3. Персонал - 5 тыс. $;

Итого, для открытия бизнеса по утилизации отходов необходима сумма в 77 тыс. $.

Прибыль и период окупаемости.

Ежемесячно из отходов можно отсортировать около 8 тонн макулатуры, 1 тонны полимеров, 200 кг алюминиевых банок и пластиковых бутылок. Итого, ежемесячно от 1 тонны макулатуры можно получить прибыль в 170 $, полимеров на 125 $ и алюминиевых банок на 200 $ и больше. Итого, ежемесячная прибыль предприятия может составить около 9 тыс. $. Данный бизнес имеет высокую рентабельность - до 50%. Период окупаемости первоначальных вложений составляет 2 года.

Рынок сбыта и развитие направления.

Сбывать полученные материалы можно по следующим направлениям:

1. Промышленные предприятия;

2. Заводы по изготовлению картона;

3. Бумажные фабрики;

4. Производственные предприятия, использующие вторсырье.

Развивать бизнес можно посредством изготовления товаров из вторсырья. Если есть желание добиться максимальной рентабельности бизнеса, в таком случае можно заняться наиболее глубокой переработкой отходов.

Окружающая среда всегда была для человечества источником ресурсов, но в течение долгого времени его жизнедеятельность не оказывала заметного влияния на природу. Лишь с конца прошлого века под влиянием хозяйственной деятельности стали происходить заметные изменения биосферы Земли. В настоящее время они достигли угрожающих размеров.

Масштабность проблемы

Быстрый рост народонаселения и уровня потребления природных ресурсов, современные темпы материального производства приводят к бездумному обращению с природой. При таком отношении огромная часть, взятых у природы, ресурсов возвращается ей в виде отходов, вредных и непригодных для дальнейшего использования.

Учеными подсчитано, что в мире ежедневно образуется 5 тонн мусора, при этом его количество увеличивается ежегодно на 3% по объему. Скопление бытовых отходов на поверхности наносит вред окружающей природе, загрязняя воду, почву и атмосферу и ставит под угрозу возможность существования в целом всего живого на планете. Поэтому одним из важных вопросов во всем мире является утилизация бытовых отходов.

Классификация бытовых отходов

Бытовые отходы можно классифицировать по нескольким признакам.

Так, по составу бытовые отходы условно делятся на биологические остатки и небиологические отходы (мусор).

• крыс;
• тараканов.

Тараканы могут быть разносчика разного вида заболеваний

К небиологическим отходам относятся:

• бумажные;
• пластмассовые;
• металлические;
• текстильные;
• стеклянные;
• резиновые.

Процесс разложения этих отходов может длиться около 2–3 лет и в большинстве случаев сопровождаться выделением ядовитых веществ, наносящий вред окружающей природе и человеку.

По агрегатному состоянию отходы подразделяются на:

• твердые;
• жидкие;
• газообразные;
• пасты;
• гели;
• суспензии;
• эмульсии.

По происхождению отходы делятся на:

• Промышленные – вид бытовых отходов, полученных в результате производства.
• Строительные - образуются при строительно-монтажных работах, производстве работ по ремонту дорог, зданий, а также при их сносе.
• Радиоактивный мусор.
• Твёрдые бытовые отходы (ТБО) – образуются в жилом секторе, предприятиях торговли, объектах образования, здравоохранения и соцкультбыта.

Это товары, утратившие по истечении времени потребительские свойства и превратившиеся в мусор, а также к ТБО относят , дорожный и дворовый мусор.

Самую существенную часть бытовых отходов составляют именно ТБО. Для каждого вида мусора существуют специальные способы утилизации отходов.

Переработка отходов

Процесс избавления от ТБО происходит в несколько этапов:

• сбор;
• транспортирование;
• размещение;
• обезвреживание;
• захоронение;
• хранение;
• переработка;
• утилизация.

В первую очередь процесс избавления от мусора предполагает его тщательную сортировку. Задачу предварительной сортировки отходов и их утилизации значительно облегчает раздельный сбор мусора, пропагандируемый в большинстве стран Европы.

Способы уничтожения твердых бытовых отходов

Существуют различные и варианты его уничтожения. Так, основным способом избавления от ТБО является захоронение на специальных площадках (полигонах).

На полигонах происходит уничтожение безвозвратных отходов – переработка бытовых отходов, в результате которой они практически полностью перестают существовать как отходы. Метод захоронения пригоден не для всех видов ТБО, а только для несгораемых отходов или для веществ, которые выделяют при горении токсичные вещества.

Преимуществом этого метода является то, что он не требует значительных финансовых затрат и наличия больших участков земли. Но есть и недостатки в применении такого метода – это накопление газа во время подземного гниения отходов.

Брикетирование – это новый, еще не очень широко применяемый на практике способ избавления от ТБО. Он включает в себя предварительную сортировку и упаковку гомогенного мусора в отдельные брикеты, а затем их хранение на специально отведенных для этого площадках (полигонах).

Брикетирование отходов дает возможность существенно сэкономить место

Упакованный таким образом мусор подвергают прессованию, что значительно облегчает его транспортировку из-за значительного уменьшения объема.

Брикетированный мусор предназначен для дальнейшей переработки и возможного применения в промышленных целях. Наряду с таким способом, как переработка твердых бытовых отходов, при брикетировании они могут транспортироваться для захоронения или ликвидации путем термической обработки.

По сути, этот метод схож с методом захоронения, но на практике имеет ряд достоинств перед ним. Недостатками метода является то, что неоднородность выделяемых отходов и предварительное сильное загрязнение в мусорных контейнерах и изменение некоторых компонентов отходов создает большую сложность брикетирования.

А высокая абразивность таких компонентов, как камень, песок и стекло препятствуют процессу прессования.

Поскольку эти методы переработки отходов имеют ряд недостатков, несмотря на их дешевизну, наилучшим вариантом будет являться полное избавление от мусора при его переработке во вторсырье и топливо, а также возможное его повторное использование.

Новый способ утилизации отходов

Утилизация мусора

При утилизации мусора (латинский корень utilis – полезный) отходы в дальнейшем могут быть использованы для различных целей.

К отходам, подлежащим утилизации относятся:

• все виды металлов;
• стекло;
• полимеры;
• изделия из пряжи и ткани;
• бумага;
• резина;
• органические бытовые и с/х отходы.

Самым эффективным на сегодняшний день способом утилизации является – рециклинг.

Другими словами, рециклинг является частным случаем понятия «утилизация твердых бытовых отходов».

При рециклинге отходы возвращаются в процесс техногенеза. Возможны два варианта рециклизации отходов:

• Повторное использование отходов по их прямому назначению после соответствующей безопасной обработки и маркировки. Например, повторное использование стеклянной и пластиковой тары.
• Возврат отходов после обработки в производственный цикл. К примеру, жестяная тара – в производство стали, макулатура – в производство бумаги и картона.

Некоторые виды отходов, которые по прямому назначению уже не могут быть использованы, перерабатывают, после чего их целесообразнее вернуть в производственный цикл в качестве вторичного сырья. Так, часть отходов может быть использована для получения тепловой и электрической энергии.

Кроме уже перечисленных, утилизация твердых отходов может производиться еще несколькими методами. Каждый из них применим для определенного вида отходов, и имеет свои достоинства и недостатки.

Термическая переработка мусора

Под термической переработкой подразумеваются несколько способов:

• сжигание;
• низкотемпературный пиролиз;
• плазменная обработка (высокотемпературный пиролиз).

Метод простого сжигания отходов является наиболее распространенным и одним из самых дешевых методов борьбы с мусором. Именно при сжигании утилизируются большие объемы мусора, а образуемая зола занимает меньшее пространство, не подвергается процессам гниения и не выделяет в атмосферу вредные газы. Она не токсична и не требует специально оборудованных мест для захоронения.

Главное, в этом методе то, что при сжигании мусора выделяется большое количество тепловой энергии, которую в последнее время научились использовать для автономной работы предприятий, занимающихся сжиганием мусора. А ее излишки перенаправляются на городские станции, что позволяет обеспечить электроэнергией и теплом целые районы.

Недостаток этого метода заключается в том, что при горении, кроме безопасных компонентов, образуется насыщенный ядовитыми веществами дым, который создает плотную завесу над поверхностью земли и приводит к существенному нарушению озонового слоя атмосферы, способствуя его утончению и образованию озоновых дыр.

Высокотемпературный и низкотемпературный пиролиз

– это технологический процесс газификации мусора, происходящий при температуре плавления более высокой, чем в обычной перерабатывающей установке (свыше 900°С).

В результате на выходе образуется остекленевший продукт, который абсолютно безвреден и не требует дальнейших затрат на захоронение. Схема этого процесса позволяет получать газ из органических компонентов утиля, который затем используют для производства электроэнергии и пара.

Основным преимуществом этого метода является то, что он позволяет успешно решить задачу экологически чистого избавления от мусора без лишних затрат на предварительную подготовку, сортировку, сушку.

Преимуществами низкотемпературного пиролиза (температура от 450 до 900°С) являются:

• использование для переработки почти всех видов бытовых отходов, предварительно тщательно отобранных;
• получение пиролизных масел, используемых в производстве пластмасс;
• выделение пиролизного газа, пригодного для дальнейшего использования.

Помимо этого, существует такой метод утилизации отходов, как компостирование. Так как большую часть отходов составляют различные органические остатки, то они подвержены быстрому гниению в естественной среде.

На этом свойстве органических веществ основывается метод компостирования. В процессе компостирования происходит не только избавление от огромной части мусора, загрязняющего экологию, но и в процессе него получаются полезные для сельского хозяйства вещества – удобрения.

Представленные методы утилизации отходов позволяют осуществлять переработку мусора при наименьшем отрицательном воздействии на окружающую среду.

Видео: Современный подход к утилизации мусора

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Проблемы переработки отходов и их захоронения являются актуальными на протяжении многих лет. В Российской Федерации ежегодно производится 3,5 млрд тонн отработок, а 2,6 млрд тонн из них приходятся на отходы производства.

В общей классификации отходов есть вид – отходы производства. Это и есть промышленные отходы и в этой статье речь пойдет именно о них, а так же о проблемах их переработки.

В это понятие включаются отходы производства всех форм:

• Жидкая.
• Газообразная.
• Твердая.

Получаются в следствие химических, механических и многих других процессов, связанных с обработкой природных веществ.

Классификация промышленных отработок

По степени опасности:

• 1 класс – отработки, несущие чрезвычайную опасность.
• 2 класс – высокая опасность.
• 3 класс – умеренная опасность.
• 4 класс – мало опасные.
• 5 класс – неопасные.

По степени возвратности делятся на:

• Возвратные.
• Безвозвратные потери.
• Вторсырье.

Возвратные отходы – отработки с возможностью их вторичного использования в этом же производстве. В эту группу входят остатки сырья и прочих ресурсов после производства товаров.

Так как после первичного использования отходы не могут иметь прежние свойства, во вторичном цикле они используются для производства продукта более низкого качества. Также для производства нового продукта может понадобится большее количество отработанных материалов, нежели количество сырья в первичном производственном цикле. Кроме того, эти отработки можно использовать по назначению, отличному от первоначального.

Стоит заметить, что те отработки, которые передаются в иное производство в качестве первичного сырья, не относятся к возвратным отходам. Эти отходы относятся к группе вторсырья.

Безвозвратные отходы – отработки, не подлежащие вторичному использованию ни в том же производственном цикле, ни в любом другом. Их отправляют на захоронение, а также предварительно обезвреживают, если в этом есть необходимость.

Методы переработки отходов промышленности

Переработка промышленных отходов – актуальная проблема современного мира. Большое количество вредных веществ вырабатывается в результате промышленной деятельности предприятий и заводов.

Доля опасных отработок составляет примерно 15 % от общего числа отходов производства. Но их вредные свойства даже при малом количестве могут нанести серьезный вред здоровью людей и экологии в целом. Этот факт вынуждает разрабатывать качественные методы переработки.

Как не допустить отравления природной среды и людей токсичными отработанными вещества? Как сэкономить природные ресурсы, которые с каждым годом все больше истощаются? Как сократить площади территорий, занимаемые полигонами и свалками для захоронения отходов? На эти и другие вопросы мы найдем ответы в данной статье.

Переработка твердых промышленных отходов

Основные методы:

• Захоронение.
• Сжигание.
• Вторичная переработка.

Захоронение

На сегодняшний день самым популярным методом избавления от твердых промышленных отходов является захоронение. Оно производится на специально оборудованных полигонах.

На территории полигона, как правило, находится завод, занимающийся обезвреживанием вредных отработок. Нейтрализация на заводе производится путем сжигания и химической переработки, при этом результатом может быть полное обезвреживание или уменьшение токсичности. В нем находится цех для термо — химического и физико — химического обезвреживания.

Захоронение опасных отработок производится на территории со специальными котлованами. По периметру она должна быть огорожена колючей проволокой. Территория полигона и завода должна соответствовать общеизвестным требованиям.

Их запрещается располагать:

• В месте образования полезных ископаемых.
• На территории с угрозой схода лавин, оползней и прочего.
• На заболоченной местности.
• На территории подземных источников питьевой воды.
• В районе зеленых зон населенных пунктов.
• На территории занятой лесами и парками.
• В местах, уже загрязненных токсичными веществами.

Фиксация

Захоронение отработок производится способом фиксации. Фиксация – ограничение подвижности. Отработки, подлежащие захоронению, заключают в капсулы. А именно, обволакивают непроницаемыми мембранами в целях ограничения контакта с растворителями.

1. Фиксация цементом – наиболее широко используемый метод, применяется для твердых отработок с содержанием воды. Довольно дешевый способ. Но в результате их объем увеличивается, что является главным минусом этого способа. Используют для металлических отработок, радиоактивных и электронных отходов, осадков сточных вод промышленных предприятий.
2. Фиксация известью – эффективно для неорганических отработок.
3. Фиксация в термопластические материалы – смешивание сухих отработок с расплавленным пластическим веществом с последующим охлаждением и затвердеванием. Вещество не только обволакивает частицы отходов, но и заполняет пустое пространство между ними. Представляет изоляцию загрязнителей.
4. Поверхностное обволакивание.
5. Фиксация в стекле – используется в основном для радиоактивных отработок. Недостаток в больших финансовых затратах.

Сжигание

В результате исходный объем отходов уменьшается на 85% и выделяется тепло. Сжигание происходит на мусоросжигательных заводах при помощи печей различных конструкций под высокой температурой.

Существует метод сжигания отработок под названием пиролиз. Его особенность состоит в том, что процесс происходит без доступа кислорода.

Для сжигания опасных веществ применяют пиролиз двух типов:

• Окислительный
• Сухой

Окислительный пиролиз

Происходит разложение отработок при частичном сжигании, либо при контактировании с продуктами сгорания. Это хороший метод детоксикации для «сложных» продуктов, таких как пластмассы, шины, кабели и другие. Этот способ применяется для переработки промышленных отработок твердой формы, а также и для сточных вод.

Сухой пиролиз

Он эффективно обезвреживает отработки, которые в последствии могут использоваться в качестве сырья. Это благотворно влияет на экономию природных ресурсов.

Классификация сухого пиролиза по температурному показателю:

• Низкотемпературный (полукоксование) 450 – 500° С. При полукоксовании на выходе образуются максимальный объем жидких и твердых остатков и минимальное – газа с меньшей теплотой сгорания. Получившееся вещество используют как топливо.
• Среднетемпературный (коксование среднетемпературное)до 800° С. При среднем происходит образование меньшего количества жидких остатков и кокса, и большего объема газа с меньшей температурой сгорания.
• Высокотемпературный (коксование) 900 – 1050° С. При высокотемпературном выделяется минимум жидких и твердых остатков, и максимум газа с минимальной температурой сгорания.

Сухой пиролиз является самым эффективным решением проблемы переработки твердых промышленных остатков.

Переработка жидких отходов

Что касается жидких отходов, то одним из часто используемых способов является их выброс в окружающую среду, а именно озера, реки и моря. Этот способ крайне пагубно сказывается на здоровье человека и состоянии экологии.

Захоронение

Эффективный метод захоронения вредных жидких отработок – это их подземное захоронение. Закачка с помощью скважин является приемлемым методом, так как обезвреживание и захоронение другим способом на поверхности просто не представляется возможным.

Это мероприятие предотвращает загрязнение поверхностных и сточных вод, а значит, бережет здоровье и экологию. И это подтверждают ученые.

Скважина состоит из нескольких труб:

• Внешняя оболочка – труба, спускающаяся на 60 метров ниже водоносного слоя. Подвергается цементированию с обеих сторон. Защищает воду от загрязнений.
• Защитная – труба от поверхности приблизительно до зоны закачки. Цементируется с обеих сторон.
• Труба для закачки – по ней направляют отработки в зону закачки.

В целях улучшения сложившейся ситуации необходимо создание региональных центров по обработке жидких отходов. На территории России достаточно подходящих мест, удовлетворяющих требованиям с точки зрения геологии.

Это подтверждается многолетним опытом в этой сфере. Конечно, не все так просто, как может показаться на первый взгляд. Нужны большие временные и финансовые затраты для налаживания этого процесса.

Для обезвреживания жидких отходов применяют методы:

• Выпаривание – на выходе происходит отделение радиоактивных веществ в форме густой массы от безвредной жидкости.
• Биохимическая обработка – микроорганизмы собирают вещества, которыми питаются сами.
• Химическое осаждение

Сжигание

Производится путем обычного сжигания на заводе и с помощью пиролиза (безвоздушное сжигание). Целью этого метода является полная детоксикация веществ, для этого процесс происходит под действием высоких температур, примерно 800° С.

Для сжигания на заводе используют обжиговые печи, многокамерные печи, печи с сжиганием в расплаве солей. Недостатком является высокая стоимость этих установок.

Заводы решающие проблемы переработки остатков

В современное время темпы роста количества отработок в мире постоянно увеличиваются. Свалки и полигоны занимают все больше территорий. Это все приводит к росту рынка переработки и утилизации отходов. В основном заводы по переработке располагаются близ больших городов.

В России функционирует примерно 11 000 мест для захоронения, 4 завода для сжигания отходов, 5 заводов по переработке.

На базе завода по производству различного оборудования в сфере энергообеспечения работает предприятие по переработке отходов. К их группе относятся отработки химической и нефтяной промышленности.

Целью работы таких предприятий является:

• Обезвреживание отработок.
• Защита природной среды.
• Использование материалов в качестве вторсырья.

В Германии на производстве осуществляется сортировка мусора, дабы сократить расходы на сортировку.

Все отработки делят на несколько видов:

• Бумажные отработки
• Стеклянные
• Полимеры
• Органические отработки
• Металлические
• Электроприборы
• Утиль

В Германии развито преобразование отходов в электроэнергию и тепло, в частности на мусоросжигательном заводе и ТЭЦ. В этой стране существует запрет на захоронение необработанного мусора, поэтому из отработок генерируются такие полезные продукты как тепло, пар и энергия. Что позволяет сдержать рост цен на эти нужды.

За прошедшие 20 лет в Германии в корне изменилась ситуация в сфере работы с отходами. Если раньше почти все отработки подлежали простому захоронению, как и в нашей стране, то сейчас широко распространено производство вторичных ресурсов из мусора.

Можно сказать, что эта страна является первопроходцем в этой области. Ни одна страна не может конкурировать с Германией по объему переработанных отходов. Методы переработки Германии – самые успешные и инновационные на всей планете.

Все отходы по своей классификации делятся на пять видов опасности, по своему воздействию на экологию окружающей нас природной среды.

К классу относятся чрезвычайно опасные отходы, у которых очень высокое воздействие на необратимые воздействия для природной окружающей среды. Периода восстановления для экологии у таких отходов просто нет.

Ко II классу относятся отходы с высокой степенью поражения экологической обстановки, но для этих отходов есть период восстановления - сроком около 30 лет, после удаления источника воздействия. Необходима утилизация отходов по всем нормам законодательства об охране окружающей среды.

III класс - умерено опасные отходы, так же имеют воздействие на окружающую среду, но снижения уровня загрязнения экологии проходит за 10 лет.

IV класс - это малоопасные отходы, экологическая система от этого класса нарушается, но возможно самовосстановление не менее чем за 3 года.

К V классу относятся неопасные отходы, которые практически не нарушают экологию окружающей среды. К ним применяется переработка отходов.

Помимо классификации разделяют виды отходов:

• - промышленные,
• - строительные,
• - твердые бытовые.

К промышленным отходам первых трех классов можно отнести вещества, образующиеся в процессе производства, вредные для человека и окружающей среды, а, кроме того, к примеру, переработка отходов атомной промышленности не только дорогостоящая, но порой и невозможная. Это в основном токсичные промышленные отходы.

К инертным отходам IV и V класса относятся промышленные отходы. Переработка отходов в основном заключается в их утилизации на полигонах ТБО - это отходы древесной, легкой и пищевой промышленности

Строительные отходы практически безвредны, но если, к примеру, древесина пропитана краской, то при сжигании на мусорных заводах или в результате гниения на полигонах образуется газ, со всевозможными вредоносными примесями.

Бытовые отходы были, есть и будут всегда, человечество постоянно ищет оптимальные пути их переработки. В России пока не придумали лучшего способа, чем вывозить отходы на полигоны, но во всем мире переработка отходов в результате жизнедеятельности города давно поставлена на высокий уровень. Отходы содержат скрытые энергетические ресурсы, которые можно и уже используют на благо человечества.

Сбор отходов часто является наиболее дорогостоящим компонентом всего процесса утилизации. Поэтому правильная организация сбора отходов может сэкономить значительные средства. Существующая в России система сбора ТБО должна оставаться стандартизованной с точки зрения экономичности. В то же время дополнительное планирование необходимо для того, чтобы решить новые проблемы (например, отходы коммерческих киосков, на сбор которых часто не хватает ресурсов). Иногда средства для решения этих новых проблем можно изыскать, вводя дифференцированную плату за сбор мусора.

В густонаселенных территориях нередко приходится транспортировать отходы на большие расстояния. Решением в этом случае может явиться станция временного хранения отходов, от которой мусор может вывозиться большими по грузоподъемности машинами или по железной дороге. Следует при этом отметить, что станции промежуточного хранения представляют собой объекты повышенной экологической опасности и могут при неправильном расположении и эксплуатации вызывать не меньше нареканий местных жителей и общественных организаций, чем свалки и МСЗ (как это происходит, например, в Алма- Ате).

Вторичная переработка. Довольно многие компоненты ТБО могут быть переработаны в полезные продукты

Стекло обычно перерабатывают путем измельчения и переплавки (желательно, чтобы исходное стекло было одного цвета). Стеклянный бой низкого качаства после измельчения используется в качестве наполнителя для строительных материалов (например, т.н. «глассфальт»). Во многих российских городах существуют предприятия по отмыванию и повторному использованию стеклянной посуды. Такая же, безусловно, положительная практика существует, например, в Дании.

Стальные и алюминиевые банки переплавляются с целью получения соответствующего металла. При этом выплавка алюминия из баночек для прохладительных напитков требует только 5% от энергии, необходимой для изготовления того же количества алюминия из руды, и является одним из наиболее выгодных видов «ресайклинга».

Бумажные отходы различного типа уже многие десятки лет применяют наряду с обычной целлюлозой для изготовления пульпы - сырья для бумаги. Из смешанных или низкокачественных бумажных отходов можно изготовлять туалетную или оберточную бумагу и картон. К сожалению, в России только в небольших масштабах присутствует технология производства высококачественной бумаги из высококачественных отходов (обрезков типографий, использованной бумаги для ксероксов и лазерных принтеров и т.д.). Бумажные отходы могут также использоваться в строительстве для производства теплоизоляционных материалов и в сельском хозяйстве - вместо соломы на фермах.

Пластик - переработка пластика в целом - более дорогой и сложный процесс. Из некоторых видов пластика (например, PET - двух- и трехлитровые прозрачные бутылки для прохладительных напитков) можно получать высококачественный пластик тех же свойств, другие (например, ПВХ) после переработки могут быть использованы только как строительные материалы. В России переработка пластика не производится.

Компостирование. Компостирование - это технология переработки отходов, основанная на их естественном биоразложении. Наиболее широко компостирование применяется для переработки отходов органического - прежде всего растительного - происхождения, таких как листья, ветки и скошенная трава. Существуют технологии компостирования пищевых отходов, а так же неразделенного потока ТБО.

В России компостирование с помощью компостных ям часто применяется населением в индивидуальных домах или на садовых участках. В то же время процесс компостирования может быть централизован и проводиться на специальных площадках. Существует несколько технологий компостирования, различающихся по стоимости и сложности. Более простые и дешевые технологии требуют больше места и процесс компостирования занимает больше времени, как следует из приводимой классификации технологий компостирования.

Конечным продуктом компостирования является компост, который может найти различные применения в городском и сельском хозяйстве.

Компостирование, применяемое в России на т.н. механизированных мусороперерабатывающих заводах, например, в Санкт-Петербурге, представляет из себя процесс сбраживания в биореакторах всего объема ТБО, а не только его органической составляющей. Хотя характеристики конечного продукта могут быть значительно улучшены путем извлечения из отходов металла, пластика и т.д., все же он представляет из себя достаточно опасный продукт и находит очень ограниченное применение (на Западе такой «компост» применяют только для покрытия свалок).

Различные технологии компостирования. Минимальная технология. Компостные кучи - 4 метра в высоту и 6 метров в ширину. Переворачиваются раз в год. Процесс компостирования занимает от одного до трех лет в зависимости от климата. Необходима относительно большая санитарная зона.