Тема 4. Переработка и использование отходов производства и потребления

Источниками возникновения твёрдых отходов в материального производс­тве являются: добыча (непосредственно месторождение), обогаще­ние (обогатительная фабрика), переработка на предприятии, при­менение в народном хозяйстве. Конкретные причины их образования многообразны причём, некоторые из них легко устраняются, а другие — нет.

Классификация отходов

Об­щей научной классификации твёрдых отходов не существует. В нас­тоящее время их классифицируют по отраслям промышленности. От­ходы химической, металлургической, топливной и другие или их груп­пам по конкретным производствам: сернокислотного, содового, фосфорнокислотного и другие. Классифицируются по тоннажности, сте­пени использования, ценностным показателям, воздействию на ок­ружающую среду способности к возгоранию, коррозионному воз­действию на оборудование и т.д.

Классификация промышленных отходов (ПО), образующихся в резуль­тате производственной деятельности человека, необходима как средство установления определенных связей между ними с целью определения оп­тимальных путей использования или обезвреживания отходов.

Класси­фикация ПО основана на систематизации их по отраслям промышленности, возможностям переработки, агрегатному состоянию, токсичности и т.д. В каждом конкретном случае характер используемой классификации соот­ветствует рассматриваемым аспектам: складированию, очистке, перера­ботке, захоронению ПО, предотвращению их токсичного воздействия и прочее. Каждая отрасль промышленности имеет классификацию собствен­ных отходов.

Классификация отходов возможна по разным показателям, но самым из них важным является степень опасности для здоровья человека. Вредными отхо­дами, например, считаются инфекционные, токсичные и радиоактивные. Их сбор и ликвидация регламентируются специальными санитарными пра­вилами.

Согласно, ГOCT 12.1.007-76 "Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности", все ПО делятся на четыре класса опасности:

Kласс Характеристика вещества (отходов)

Первый .................................чрезвычайно опасные

Второй...................................... высоко опасные

Третий.................................... умеренно опасные

Четвертый...................................... малоопасные

Для примера можно привести класс опасности некоторых химических веществ, определяемый расчетным методом:

— наличие в отходах ртути, сулемы, хромовокислого калия, трихло­рида сурьмы, бенз(а)пирена, оксида мышьяка и других высокотоксич­ных веществ позволяет отнести их к первому классу опасности;

— наличие в отходах хлорида меди, хлорида никеля, триоксида сурьмы, азотнокислого свинца и других, менее токсичных веществ дает основание отнести эти отходы ко второму классу опасности;

— наличие в отходах сернокислой меди, щавелевокислой меди, хло­рида никеля, оксида свинца, четыреххлористого углерода и других веществ позволяет отнести их к третьему классу опасности;

— наличие в отходах сернокислого марганца, фосфатов (P₂О₂), сернокислого цинка, хлорида цинка дает основание отнести их к четвертому классу опас­ности.

Принадлежность к классу опасности иных по химическому составу отходов можно определить расчетным методом как по ЛД₅₀, так и по ПДК для данного химического вещества в почве, пользуясь математической формулой, справочной литературой (физико-химические константы, их токсичность по ЛД₅₀) и гигиеническими нормативами для химических веществ в почве.

Схема классификации отходов по сфере их использования

(по утилизации)

НЕИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

(НЕУТИЛИЗИРУЕМЫЕ)

ОТХОДЫ

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

(УТИЛИЗИРУЕМЫЕ)

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ

(УТИЛИЗИРОВАННЫЕ)

НЕИСПОЛЬЗОВАННЫЕ

(НЕУТИЛИЗИРОВАННЫЕ)

Отходы могут быть использованы до или после обработки. На их ис­пользование влияет не только их качество, но и количество в данном месте, а также местные условия.

По состоянию различаются отходы твердые, жидкие и газообразные.

По месту возникновения отходы под­разделяются на бытовые, промышленные и сельскохозяйственные.

По сос­таву основным показателем можно считать происхождение отходов — ор­ганическое и неорганическое, а также сжигаемы отходы или нет.

Особую группу представляют собой отходы в виде энергии, называемые энерге­тическими (тепло, шум, радиоактивное излучение и т.п.).

Отходы возникают как в результате производственной деятельнос­ти, так и при потреблении. В соответствии с этим они подразделяются на отходы производства и отходы потребления.

Отходами производства следует считать остатки сырья, материалов или полуфабрикатов, образовавшиеся при изготовлении продукции и пол­ностью или частично утратившие свои потребительские свойства, а так­же продукты физико-химической или механической переработки сырья, получение которых не являлось целью производственного процесса и ко­торые в дальнейшем могут быть использованы в народном хозяйстве как готовая продукция после соответствующей обработки или в качестве сырья для переработки.

Отходами потребления считаются различного рода изделия, комплектующие детали и материалы, которые по тем или иным причинам непригодны для дальнейшего использования. Эти отходы можно разделить на отходы промышленного и бытового потребления.

К первым относятся, например, металлолом, вышедшее из строя оборудование, изделия технического назначения из резины, пластмасс, стекла и др.

Бытовыми отхо­дами (БО) являются пищевые отходы, изношенные изделия бытового наз­начения (одежда, обувь и пр.), различного рода использованные изде­лия (упаковки, стеклянная и другие виды тары), бытовые сточные воды и др.

Все виды отходов производства и потребления по возможности ис­пользования можно разделить, с одной стороны, на вторичные матери­альные ресурсы (BMP), которые уже перерабатываются или переработка которых планируется, и, с другой стороны, на отходы, которые на дан­ном этапе развития экономики перерабатывать нецелесообразно и кото­рые неизбежно образуют безвозвратные потери.

В Японии ПО разделяют на 14 основных групп (нефтеотходы, осадки и шламы очистных сооружений, зола, шлаки и др.), в каждой из которых предусмотрена дополнительная классификация по способу их возможной обработки и дальнейшего использования в качестве BMP.

Утилизируемые отходы перерабатываются на месте их образования или на других предприятиях, имеющих соответствующую технологию. Не­которые неутилизируемые отходы в силу потери потребительских свойств в настоящее время не могут найти применения в современном производс­тве. Эти отходы захораниваются, если они не представляют опасности для окружающей среды. В случае опасности с санитарно-гигиенической точки зрения отхо­ды могут захораниваться только после предварительного обезврежива­ния.

В Канаде все ПО распределены на 10 категорий: органические хи­микаты и растворители, масла, жиры, кислоты и щелочи, отходы метал­лов, пластмасс, тканей, кожи и резины, древесные и бумажные отходы.

В ФРГ имеется государственный каталог отходов, куда постоянно зано­сятся их новые виды для определения дальнейших мер борьбы с ними.

В США разработан ряд градаций для различных регионов страны, в основ­ном по типу использования отходов с выделением 115 наименований опасных веществ. В дальнейшем предполагается расширить номенклатуру таких отходов до 400 наименований.

По рекомендациям Агентства по охране окружающей среды 50 % отходов следует перерабатывать, 26 % — захоранивать, 24 % — термически обезвреживать.

В настоящее время как в РФ, так и за рубежом нет единой класси­фикации отходов крупного промышленного города или региона, в которой наиболее полно рассматривался бы ряд взаимосвязанных элементов: ко­личественный и качественный состав отходов, применяемые и предпола­гаемые методы обработки, санитарно-гигиенические, экологические, а также некоторые градостроительные аспекты.

Другая классификация была предложена научно-исследовательским и проектным институтом Генплана Москвы. Согласно этой классификации, ПО столицы по формам и видам делятся на 13 групп:

I - гальваношламы и осадки, отходы реагентов и химреактивов, содержащие хром, никель, медь, кобальт, цинк, свинец, кислые и ще­лочные отходы химических производств, вещества неорганического ха­рактера;

II - осадки сточных вод, включающие в себя канализационные, во­допроводные и, отдельной подгруппой, нефтесодержащие промышленные осадки, образующиеся на локальных в очистных сооружениях производс­твенных зон;

III - нефтеотходы и нефтешламы, легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), смазочные охлаждающие жидкости (СОЖ), кубовые остатки, отходы лакокрасочной промышленности;

IV - отходы пластмасс, полимеров, синтетических волокон, нетка­ных синтетических материалов и композиций на их основе;

V - отходы резинотехнических изделий, вулканизаторов и т.д.;

VI - древесные отходы;

VII - отходы бумаги;

VIII - отходы черных и цветных металлов, легированных сталей;

IX - шлаки, зола, пыли (кроме металлической);

Х - пищевые отходы (отходы пищевой, мясомолочной и других от­раслей промышленности);

XI - отходы легкой промышленности;

XII - стеклоотходы;

ХIII - отходы стройиндустрии.

В результате классификации ПО были проанализированы данные с целью изучения существующих на предприятиях методов утилизации и обезвреживания ПО. На основе классификации была разработана схема централизованного сбора, вывоза и переработки ПО для использования в качестве вторичного сырья и для предотвращения их отрицательного воздействия на окружающую среду.