050 Ц/га, Бразилії - 16 ц/га, Росії - 18 ц/га, Індії - 13 ц/га. В Україні середня врожайність зерна становить 24,2 ц/га .
Діяльність людини призводить до відчуження с/г угідь під міста, транспортні магістралі, полігони, тобто погіршенню або безповоротному знищенню родючих земель із-за забруднень. Грунт є трифазним середовищем, що містить тверді, рідкі і газоподібні компоненти. Вона формується в результаті складних взаємовідносин клімату, рослин, тварин, мікроорганізмів і розглядається як біозатверділе тіло, що містить живі і неживі компоненти. Самий верхній шар, що містить продукти перегнивання органічних речовин, є найродючішим.
Над гумусовим горизонтом розташовується шар рослинного опаду, який називають підстилкою. Нижче гумусного горизонту розташований малородючий білястий шар, далі залягає материнська порода.
Самоочищення грунту практично не відбувається, токсичні речовини накопичуються, що призводить до поступової зміни хімічного складу грунтів. З грунтів хімічні елементи передаються по харчовому ланцюжку і можуть викликати небажані наслідки.
Користування землею веде до значних змін її властивостей. Так, наприклад, зрошування веде до змиву грунту, втрати поживних елементів, засолення. Обробка землі (відкриття) призводить до водної і вітрової ерозії. Вирубування лісів призводить до зміни клімату, запустинювання.
Особливе місце в структурі Землі займають природні ресурси. Основи будь-якого виробництва - залучення до народно-господарського обороту природних ресурсів, причому в масштабах, що все збільшуються. Якщо на початку століття, наприклад, доля мінеральних ресурсів в загальному об'ємі використовуваної суспільством сировини складала 41 %, то нині вона досягла 80%, причому це з урахуванням того, що загальна кількість ресурсів, що залучалися до виробничих процесів, зросла теж майже в два рази.
Рис. 3.6. Класифікація природних ресурсів планети
Невичерпні:
сонячна енергія;
енергія морських приливів - відливів і хвиль;
енергія вітру;
енергія земних надр;
атмосферне повітря;
вода.
Вичерпні поновлювані:
рослинний світ;
тваринний світ;
родючість грунтів.
Вичерпні непоновлювані:
просторове мешкання;
корисні копалини.
Таким чином, очевидно, що не існує такої сфери діяльності людини, яка була б відособлена від екологічної сфери. Крім того, з'явилися природовідтворювані галузі(лісівництво, рибництво та ін.), що в принципі рівнозначно появі нового типу виробництва.
Рішення задачі по раціональному природокористуванню ускладнюється наявністю не одного, а безліч критеріїв оптимізації(отримання максимального урожаю, скорочення виробничих витрат, збереження природних ландшафтів, підтримка видової різноманітності співтовариства, забезпечення чистоти дкр. середовища, збереження нормального функціонування екосистем і так далі).
Загальні вимоги до використання мінеральних ресурсів :
максимальне, повне і комплексне витягання з родовищ усіх корисних компонентів;
рекультивація земель;
економне і безвідходне використання сировини;
глибоке очищення і технологічне використання сировини;
вторинне використання матеріалів після виходу виробу з експлуатації;
використання природних і штучних замінників дефіцитних мінеральних з'єднань.
Нормування якості літосфери. Основними забрудниками грунту є важкі метали(ТМ) і їх з'єднання, вуглеводні, радіоактивні речовини, добрива і пестициди, гази.
Джерела забруднення грунту :
житловий сектор(побутове сміття, харчові відходи, фекалії, відходи сфери обслуговування населення і так далі);
теплоенергетика(шлаки, оксиди сірки, гази, сажа);
с/г (добрива, отрутохімікати і тому подібне);
транспорт (оксиди азоту, свинець, вуглеводні і так далі);
промислові підприємства (тверді і рідкі відходи, гази і тому подібне).
Нормування забруднюючих речовин в грунті має три напрями:
– нормується вміст отрутохімікатів в орному шарі грунту сільськогосподарських угідь. Слід зважати на те, що кінцевим показником придатності грунту для використання його в цілях вирощування сільськогосподарської продукції для споживання людиною або твариною є допустимий вміст шкідливих речовин в їжі або кормах;
– нормується накопичення токсичних речовин в грунті на території підприємств;
– нормується забрудненість грунту в житлових районах, переважно в місцях зберігання побутових відходів.
Нормування забруднення грунтів встановлюється системою одиниць ГДК :
ТВ - транслокаційний показник, що характеризує перехід шкідливих речовин з грунту в зелену масу і коренеплоди;
МА - міграційний повітряний показник, що характеризує повітряний перехід шкідливих речовин з грунту в атмосферу;
МВ - міграційний водний показник, що характеризує перехід хімічної речовини у вододжерела і підземні води;
ОС - загальносанітарний показник, що характеризує вплив хімічної речовини на самоочищуючу здатність грунту.
У разі застосування нових хімічних сполук, для яких відсутній ГДКп, проводять розрахунок тимчасово допустимих концентрацій:
ВДКп = 1,23 + 0,48 ГДКпр (8)
де ГДКпр - це ГДК для продуктів харчування, мг/кг
Території, що особливо охороняються. Заповідник - ділянка природи, що особливо охороняється, де повністю виключено будь-яке втручання людини, окрім строго контрольованих наукових досліджень, що не роблять вплив на об'єкти, що зберігаються, які є науковою, культурною і естетичною цінністю. Це типові або унікальні ландшафти, види рослин або тварин, рідкісні геологічні утворення і так далі. Різновиди: біосферні заповідники(спостереження за природними процесами) і заповідно-мисливські господарства, де чисельність деяких тварин регулюється.
Заповідники - відрізняються від заповідників тим, що на їх території зберігають не увесь природний комплекс, а лише ту його частину, яка забезпечує існування основного об'єкту охорони.
Природні національні парки - охорона природи поєднується з рекреацією, тобто вирішуються проблеми відпочинку населення як різновиди природокористування.
Санітарно-курортні зони - територія з особливим режимом в місцях знаходження курортних установ.
Крім того, існують території з унікальними ландшафтами, парки-пам'ятники і музеї в природі, пам'ятники природи, дерева-пам'ятники і так далі
Усі об'єкти, що охороняються, і території підлягають обов'язковій паспортизації, де є опис і реєстрація пам'ятників за певною схемою, що є основою державного кадастру пам'ятників природи і розробки планів їх охорони.
Землі у межах територій, на яких розташовані природні об'єкти, що мають особливе природоохоронне, наукове, історико-культурне, естетичне, рекреаційне, оздоровче і інше цінне значення і що знаходяться під особливою охороною, не підлягають приватизації.
Охорона літосфери. Заходи охорони грунтових і рослинних ресурсів можна розділити на три складові і взаємозв'язані частини:
законодавчо-нормативні;
економічні;
технічні(технологічні).
До першої частини відноситься система законів і кодексів, нормативних документів по раціональному використанню земельних і рослинних ресурсів (Закон про землю, Лісовий кодекс, нормування ГДК, різні правила ведення робіт по використанню цих ресурсів і так далі).
До економічної частини можна віднести плату за землю і вирубування лісів, плату за забруднення земель, плату за використання земель, зберігання і поховання відходів і так далі
До технічних(технологічним) заходів можна віднести цілий комплекс заходів по зниженню викидів(скидань), правило ведення гірничих робіт (відповідність проекту правилам), збереження родючості земель і за рахунок правильної агротехнології і так далі
Один з найважливіших заходів охорони земель - рекультивація - це комплекс робіт(інженерних, гірничотехнічних, меліоративних, с/г та ін.), спрямованих на відновлення порушеної родючості і повернення земель в з/х оборот.
Роботи включають технічний і біологічний(відновні) етапи.
Технічний етап - планування, формування укосів; транспортування і нанесення родючого шару грунтів на рекультивуючу площу; будівництво доріг, гідротехнічних споруд, меліоративних об'єктів і так далі
Біологічний етап - це комплекс агротехнічних і фітомеліоративних заходів, спрямованих на відновлення флори і фауни.
Засолення грунтів відбувається з наступних причин:
несистемний (надмірний) полив за відсутності дренажу;
близьке залягання грунтових мінералізованих вод (піднімаються вгору по капілярах);
атмосферне випадання солей.
Заболочування - тісно пов'язано з водним режимом річок і водойм і постійним тривалим перезволоженням від великої кількості опадів. Рівень грунтових вод піднімається і ліси « вимокають». Це може статися і при суцільній рубці лісу.
Осушенням боліт треба займатися обережно, оскільки в посушливі роки вони живлять велику площу, малі річки і тому подібне. Зменшують заболоченість і спеціальні посадки.
Закріплення і освоєння пісків :
механічний захист (огорожі з соломи, очерету і так далі);
бітумізація піску(розбризкування бітуму);
посів трав, кущів, дерев.
При здійсненні меліорації земель, проектуванні, будівництві, реконструкції, введенні в експлуатацію і експлуатації меліоративних систем і окремо розташованих гідротехнічних споруд повинні прийматися заходи по охороні водних об'єктів, земель, грунтів, лісів і іншої рослинності, тварин і інших організмів, а також по попередженню іншої негативної дії на довкілля. Меліорація земель не повинна призводити до погіршення стану довкілля, порушувати стійке функціонування природних екологічних систем.
При розміщенні, проектуванні, будівництві, реконструкції, введенні в експлуатацію і експлуатації об'єктів нафтогазовидобувних виробництв, об'єктів переробки, транспортування, зберігання і реалізації нафти, газу і продуктів їх переробки повинні передбачатися ефективні заходи по очищенню і знешкодженню відходів виробництва і збору нафтового(попутного) газу і мінералізованої води, рекультивації порушених і забруднених земель, зниженню негативної дії на довкілля, а також по відшкодуванню шкоди довкіллю, заподіяного в процесі будівництва і експлуатації вказаного об'єкту.
Будівництво і експлуатація об'єктів нафтогазовидобувних виробництв, об'єктів переробки, транспортування, зберігання і реалізації нафти, газу і продуктів їх переробки допускаються за наявності проектів відновлення забруднених земель в зонах тимчасового і (чи) постійного використання земель, позитивного укладення державної експертизи проектної документації.
Ситуації, пов'язані зі зміною стану суші(грунту, надр, ландшафту) :
катастрофічні, що просіли, зсуви, обвали земної поверхні із-за гірських вироблень та ін. діяльності;
наявність шкідливих речовин понад допустиму концентрацію;
деградація грунтів, запустинювання, ерозія, засолення і так далі;
виснаження непоновлюваних копалин;
наявність джерел захворювань в грунті за рахунок шкідливих викидів, поховання відходів і тому подібне
В цілому у складі земельного фонду враховуються сім категорій за призначенням земель і сім основних видів їх використання(угідь) :
I - землі сільськогосподарських підприємств і громадян;
II - землі лісового фонду. Лісові ресурси Землі займають всього 7 % суші Лісами покрито 15,6% території країни.
III - землі у веденні міських, селищних і сільських органів влади;
IV - землі природоохоронного призначення;
V - землі промисловості, транспорту і іншого несільскогосподарського призначення;
VI - землі водного фонду;
VII - землі запасу.
Рідкісні зникнення грунту, що знаходяться під загрозою, підлягають охороні державою.
Порядок віднесення грунтів до рідкісних і таких, що знаходяться під загрозою зникнення, а також порядок встановлення режимів використання земельних ділянок, грунти яких віднесені до рідкісних і таких, що знаходяться під загрозою зникнення, визначається законодавством.
В цілях охорони і обліку рідкісних рослин, що знаходяться під загрозою зникнення, тварин і інших організмів засновуються червоні книги. Рослини, тварини і інші організми, що відносяться до видів, занесених в червоні книги, всюди підлягають вилученню з господарського використання. В цілях збереження рідкісних рослин, що знаходяться під загрозою зникнення, тварин і інших організмів їх генетичний фонд підлягає збереженню в низькотемпературних генетичних банках, а також в штучно створеному місці існування. Забороняється діяльність, що веде до скорочення чисельності цих рослин, тварин і інших організмів і погіршуючи місце їх існування.
Охорона зеленого фонду міських і сільських поселень передбачає систему заходів, що забезпечують збереження і розвиток зеленого фонду і необхідних для нормалізації екологічної обстановки і створення сприятливого довкілля.
На територіях, що знаходяться у складі зеленого фонду, забороняється господарська і інша діяльність, що впливає негативно на вказані території і перешкоджає здійсненню ними функцій екологічного, санітарно-гігієнічного і рекреаційного призначення.
.Утилізація промислових відходів
4.1.Переробка та знешкодження промислових відходів для підвищення екологічної безпеки довкілля
Забезпечення ресурсами найтіснішим чином пов'язане з проблемою відходів, які утворюються в результаті їх переробки. Нині близько 90 % ресурсів переганяються у відходи, і тому проблема ресурсозберігання і зниження рівня забруднення довкілля є двома сторонами однієї медалі.
Сьогодні у світі на 1 т кінцевого продута утворюється 10т відходів при його виробництві і 100 т відходів при добичі сировини.
У складі промислових відходів близько 15 % доводиться на токсичні відходи, що містять важкі метали і інші отруйні речовини.
Окрім промислових відходів, істотний вклад в забруднення поверхні планети і гідросфери вносять побутові відходи.
Проблема відходів належить до найважливіших проблем глобальної екології. На порядку денному на XXI століття", прийнятою на конференції "Рио-92", було поставлено завдання вже в 2000 році понизити кількість небезпечних відходів на 30%. Істотний прогрес з цього питання ще не досягнуто.
Інтенсивне використання мінеральної сировини супроводжується утворенням великої маси відходів і викидів на різних стадіях його переробки і в процесі транспортування. Кількість відходів у багатьох випадках перевищує кількість отриманої продукції. Тверді відходи, що поступають в довкілля, можна розділити на 3 категорії: промислові, селъскохозяиственные відходи міського господарства (побутові відходи). Основна маса промислових відходів утворюється на підприємствах наступних галузей :
Гірській і гірничо-хімічній промисловості (відвали, шлаки,"хвости" та ін.)
Чорній і кольоровій металургії (шлаки, шлами, колошниковий пил і т.д.)
Металообробних галузей промисловості(стружка,браковані вироби і т. д.);
Лісовій і деревообробній промисловості (лісозаготівельні відходи; при виготовленні дерев'яних конструкцій, меблях та ін.);
Енергетичного господарства, теплових електростанціях (зола, шлаки);
Хімічною і суміжних галузей промисловості (фосфотипс, галит, огарок, шлаки, шлами, стеклобой, цементний пив, відходи органічних виробництв - гума, пластмаси і т. д.);
Харчовій промисловості (кістка, шерсть і т. д.);
Легкій і текстильній промисловості.
Загальна характеристика методів утилізації і знешкодження промислових відходів
Усі процеси переробки і знешкодження відходів, відповідно до прийнятої класифікації технологічних процесів, можна розділити на фізичні, хімічні, фізико-хімічні, біохімічні і комбіновані.
У фізичних процесах змінюються лише форма, розміри, агрегатний стан і деякі інші властивості відходів при збереженні їх якісного хімічного складу. Ці процеси домінують, наприклад, при дробленні і подрібненні вскришних порід, хвостів збагачення, шлаків і золи, при грудкуванні тонкодисперсних матеріалів, брикетуванні рудної дрібниці, будівельних відходів, в магнітних і електричних методах сепарації змішаних відходів, в процесах сушки і випару.
Хімічні процеси змінюють фізичні властивості початкової сировини і його якісний хімічний склад. Важливе місце серед хімічних процесів займають термічні способи. Для прискорення знешкодження забрудників або їх витягання в усіх типах термічних перетворень можуть бути використані каталізатори.
Термічні способи передбачають теплову дію на відходи, яка призводить до зміни їх первинного складу. Види термічної дії : спалювання, газифікація, піроліз, нагрівання на повітрі, у вакуумі і т. д.
Спалювання - дуже поширений метод термічної переробки відходів. Він реалізується при температурах не нижче 600°C і відноситься до окислювальних термічних процесів автогенного характеру. Автогенность означає, що теплоти, що виділяється при окисленні, досить для підтримки горіння і що додаткове паливо для цього не потрібно.
При згоранні органічної частини відходів утворюються діоксид і оксид вуглецю, парі води, оксиди азоту і сірки, аерозолі. Методи спалювання не потребують організації шламового господарства, мають компактне, просте в обслуговуванні устаткування, низьку вартість очищення газів, що відходять. Проте сфера їх застосування обмежується властивостями продуктів реакції. Їх не можна використовувати для переробки відходів, якщо останні містять фосфор, галогени, сірку. У цьому випадку можуть утворюватися продукти реакції, наприклад, діоксин і фуран, по токсичності у багато разів що перевершують початкові газові викиди.
Тверді продукти згорання відходів, як правило, у вигляді золи накопичкються в нижній частині печі і періодично вивозяться на поховання або використовуються у виробництві терпких речовин.
Основним корисним продуктом спалювання відходів є зазвичай газів, що тепло відходять, використовуване для вироблення пари, електроенергії, гарячої води для виробничих і побутових потреб.
Газифікація як індустріальна технологія застосовується для переробки твердих, рідких і пастоподібних відходів. Суть газифікації полягає в обробці вуглевмісної речовини (вугілля) при 600-1100°С водяною парою, киснем (повітрям) або діоксидом вуглецю. У результаті відповідно до парової, кисневої, вуглекислотної або комбінованій конверсії вугілля утворюється рівноважна суміш (водень, оксид вуглецю) і початкових газів. Ця суміш (генераторний газ, синтезгаз), що включає продукт неповного окислення вугілля (оксид вуглецю), а також водень, використовується як газоподібне паливо. Синтезгаз може містити туман рідких смолянистих речовин.
Піроліз, як спосіб нагрівання органічних речовин до відносно високих температур без доступу повітря, супроводжується розкладанням високомолекулярних з'єднань на низькомолекулярні, рідку і газоподібну фракції, коксуванням і смолоутворенням. У індустріальних технологіях його використовують при сухій перегонці дерева, коксуванні вугілля, крекінгу нафти і в інших випадках.
Твердий залишок (піролизний кокс) використовують в якості замінника природних і синтетичних вуглевмісних матеріалів, сорбенту при очищенні питних і стічних вод і т. д.
Методи осадження засновані на обмінних іонних реакціях з утворенням
малорозчинних у воді речовин. Осадження також застосовують для очищення грунту від поліхлорованих бефинилов, хлорованих і нітрованих вуглеводнів.
Технології комплексоутворення використовують для зв'язування (іммобілізації) важких металів, поліциклічних і ароматичних вуглеводнів, хлорорганики, нафто і радіоактивних відходів. Комплексоутворювачами служать неорганічні терпкі типу: портландцемент, зола, силікати калію і натрію (рідке скло), вапно, бентонин та ін.
Недолік методу - невисока стійкість деяких комплексоутворювачів до дії атмосферної і грунтової вологи, зміни температурного режиму, що призводить до руйнування композиційного матеріалу.
Фізико - хімічні процеси переробки відходів широко застосовуються в індустріальних технологіях металургії, основних хімічних виробництв, органічного синтезу, енергетики і особливо в природоохоронних технологіях т. п.).
Біохімічні процеси є хімічними перетвореннями, що протікають за участю суб' єктів живої природи, що виконують роль біологічного каталізатора. Продуктом цих перетворень є речовини неживої природи. На використанні біохімічних перетворень побудовано багато технологій, наприклад методи переробки сільськогосподарською продукції, а також відходів з отриманням біогазу, очищення стічних вод та ін.
первинна обробка відходів. Основні операції первинної обробки металовідходів - сортування, оброблення і механічна обробка. Сортування полягає в розподілі лому і відходів металів. Оброблення лому полягає у видаленні неметалічних включень. Механічна обробка включає вирубування, різання, пакетування і брикетування на пресах.
Пакетування відходів організовується на підприємствах, на яких утворюється 50т і більше в місяць. Стружку обробляють на пакетуючих і брикетуючих пресах, стружкодробилках.
Брикетуванню піддається суха і неокисленна стружка одного виду, що не містить сторонніх домішок з довжиною елементу до 40 мм для сталевої і 20 мм для чавунної стружки.
На підприємствах, де утворюється велика кількість металовідходів, організовуються спеціальні цехи (ділянки) для утилізації вторинних металів.
Відходи деревини широко використовуються для виготовлення товарів культурно-побутового призначення і господарського ужитку, що виготовляються головним чином методом пресування. Крім того, перероблені деревні відходи застосовуються у виробництві деревно-стружкових плит, корпусів різних приладів і т. п.
Спалювання - найбільш поширений спосіб термічного знешкодження ПВ. Спалювання здійснюється в печах і топках різних конструкцій.
Промислові печі - це технологічні або енерготехнологічні агрегати, в яких тепло спаленого твердого, рідкого або газоподібного палива або нагріваючи, вироблюваний електричним струмом, використовуються для технологічних або опалювальних цілей. Топка це пристрій для спалювання палива в печах і парових котлах і є одним з элементів печі. Оскільки спалювання відходів не завжди супроводжується утилізацією тепла, слід розрізняти терміни "піч" і "топка".
Відходи виробництва і споживання - залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, інших виробів або продуктів, які утворилися в процесі виробництва або споживання, а також товари (продукція), які втратили свої споживчі властивості
Небезпечні відходи - відходи, які містять шкідливі речовини, що володіють небезпечними властивостями (токсичністю, вибухонебезпекою, пожежонебезпекою, високою реакційною здатністю) або збудників інфекційних хвороб, або які можуть представляти безпосередню або потенційну небезпеку для довкілля і здоров'я людини самостійно або при вступі в контакт з іншими речовинами.
Поводження з відходами - діяльність, в процесі якої утворюються відходи, а також діяльність по збору, використанню, знешкодженню, транспортуванню, розміщенню відходів.
Розміщення відходів - зберігання і поховання відходів.
Зберігання відходів - вміст відходів в об'єктах розміщення відходів в цілях їх наступного поховання, знешкодження або використання.
Поховання відходів - ізоляція відходів, що не підлягають подальшому використанню, в спеціальних сховищах в цілях запобігання попадання шкідливих речовин в природному довкіллі.
Використання відходів - застосування відходів для виробництва товарів (продукції), виконання робіт, надання послуг або для отримання енергії;
Знешкодження відходів - обробка відходів, у тому числі спалювання і знезараження відходів на спеціалізованих установках, в цілях попередження шкідливої дії відходів на здоров'я людини і природне довкілля.
Об' єкт розміщення відходів - спеціально обладнана споруда, призначена для розміщення відходів (полігон, шламосховище, хвостосховище, відвал гірських порід і інше).
Трансграничне переміщення відходів - переміщення відходів з території, що знаходиться під юрисдикцією однієї держави, на територію (через територію) іншої держави або в район, що не знаходиться під юрисдикцією якої -небудь держави, за умови, що таке переміщення відходів зачіпає інтереси не менше чим двох держав.
Ліміт на розміщення відходів - гранична допустима кількість відходів конкретного виду, які дозволяється розміщувати певним способом на встановлений термін в об' єктах розміщення відходів з урахуванням екологічної обстановки на цій території.
Норматив утворення відходів - встановлена кількість відходів конкретного виду при виробництві одиниці продукції.
Паспорт небезпечних відходів - документ, що засвідчує приналежність відходів до відходів відповідного виду і класу небезпеки, містить відомості про їх склад.
Вид відходів - сукупність відходів, які мають загальні ознаки відповідно до системи класифікації відходів.
Лом і відходи кольорових і чорних металів - що прийшли в непридатність, свої споживчі властивості виробу, з кольорових і чорних металів і їх сплавів; відходи, що утворилися в процесі виробництва виробів з кольорових і чорних металів і їх сплавів, а також невиправний брак, що виник в процесі виробництва вказаних виробів.
Полігон - природоохоронна споруда для централізованого збору, знешкодження, поховання (зберігання) токсичних і нетоксичних відходів промислових підприємств, науково-дослідних організацій і установ, поховання ТБО, що забезпечує захист від забруднення атмосфери, грунтів, поверхневих і грунтових вод, перешкоджає поширенню хвороботворних мікроорганізмів та ін.
Санкціоноване звалище - дозволене органами виконавчої влади на місцях територія (існуючий майданчик) для розміщення промислових і побутових відходів.
На полігонах робиться ущільнення ТБО, що дозволяє збільшити навантаження відходів на одиницю площі, забезпечуючи тим самим економне використання земельних ділянок. Після закриття полігонів поверхня землі рекультивируется для наступного використання земельної ділянки.
Складування промислових відходів в поверхневих сховищах (шламонакоплювачах)
шламонакоплювач основний тип промислових сховищ, які будують по одно- і багатокаскадному принципу із створенням греблі, берегів і чаші шламосховища. Для того, щоб зливані промислові стоки не фільтрувалися через стінки і дно ставків-відстійників, застосовуються екрани з різних матеріалів. Екрани з суглинку являються найбільш поширеними. Проте цей спосіб захисту має ряд істотних недоліків - при екрануванні великих площ він трудомісткий: пошарове укладання, змочування, укочування доріг вимагає сотень тисяч кубічних метрів грунту. Крім того, він недостатньо ефективний, оскільки не виключає повністю фільтрацію.
Обробка і утилізація промислових відходів і забруднень на спеціалізованих полігонах
Полігони для знешкодження і поховання токсичних ПВ є природоохоронними спорудами, призначеними для регулярного централізованого збору, видалення, знешкодження і поховання утилізованих токсичних відходів, забруднень і некондиційних продуктів (речовин) промислових підприємств, науково-дослідних організацій і установ, розташованих в одній або декількох промислових зонах. Кількість і потужність полігонів для промислового району обгрунтовується техніко - економічними розрахунками.
Відповідно до СНиП 2.01.28-85, у складі полігонів передбачається будівництво трьох основних об' єктів, які можуть бути розташовані на одній або декількох окремо розташованих майданчиках,:
Цехи для знешкодження токсичних ПВ і некондиційних продуктів (речовин), призначеного для спалювання і фізико-хімічної переробки цих відходів і продуктів з метою їх повного знешкодження або пониження токсичності (класу небезпеки), перекладу їх в нерозчинні форми, знешкодження і скорочення об'єму відходів, що підлягають похованню;
Ділянки поховання відходів, що є територією, на якій розташовуються спеціально обладнані карти або котловани, куди складують різні групи токсичних твердих відходів;
Гаражі спеціалізованого парку автомашин, призначених для транспортування токсичних ПВ.
Полігони слід розташовувати у вільних від забудови, відкритих, добре провітрюваних незатоплюваних місцях, на яких можливо здійснення заходів і інженерних рішень, що виключають забруднення населених пунктів, зон масового відпочинку і джерел питного водопостачання (відкритих водосховищ і підземних вод). Розмір санітарно - захисної зони від полігону до населених пунктів і відкритих водоймищ встановлюється з урахуванням місцевих умов (клімат, рельєф, тип грунтів, напрям вітрів і т. д.), але не менше 3000м Полігони повинні розташовуватися на відстані не менше 200м від сільськогосподарських угідь і транзитних магістральних доріг і не менше 50м від лісових масивів і лісових посадок. Полігони слід розміщувати, як правило, на ділянках з грунтами (глина, суглинки, сланці і т. д.), що слабо фільтрують, характеризуються коефіцієнтом фільтрації не більше 10-5см/с. Рівень грунтових вод при їх найбільшому підйомі з урахуванням підйому води при експлуатації полігону повинний складати не менше 2м від нижнього рівня похованих відходів (поглиблення 7-15 м)
Виробництво терпких і будівельних матеріалів
Найважливішим джерелом сировини для цих цілей є відвали гірничодобувних підприємств. Значна їх частина представлена високоосновними (маломергелистими) породами. Ці властивості відходів визначають основні напрями їх переробки.
Піски у складі вскришних порід в більшій частині підходять для приготовлення будівельних розчинів і бетонів, закладки гірських вироблень, отримання силікатної цеглини. Глиниста фракція може бути застосована для випуску мінеральної вати і керамзиту.
Щебінь застосовують для виробництва важких бетонів, при будівництві автомобільних доріг, пристрої баластного шару внутрішньозаводських залізно-дорожніх шляхів, створенні штучних підстав під фундаменти будівель, при зворотних засипках, виробництві холодного асфальту.
Відходи нафтовидобутку і нафтопереробки
Видобуток нафти зв'язаний з істотним забрудненням навколишнього середовища. Провідними забрудниками атмосфери в районах нафтовидобутку є вуглеводні, сірководень і оксид вуглецю. Крім того, в СНД щорічно відбувається до 700 великих розривів нафтопроводів, втрати досягають, за різними даними, 7-20% сировини, що добувається. При цьому, окрім грунту, забруднюються також поверхневі господарські і підземні водоносні горизонти, в них збільшуються жорсткість води, зміст сульфатів, хлоридів, нітратів.
Відходи нафтогазових комплексів зосереджуються зазвичай в шламових коморах. Останні є копаними ямами в тілі бурових площадок. Відходи відносяться до четвертого класу токсичності і підлягають похованню - засипці грунтами. Через рік, через витискування рідкої маси, їх приходиться засипати повторно. Ця технологія вважається економічно не вигідною.
Замість цієї технології запропонована технологія під назвою "лісова рекультивація". Вона передбачає використання трав'янистих і деревистих рослин, з яких формується місцевий ландшафт. В цьому випадку після проведення технічної рекультивації - видалення плівки з поверхні водоймища, прибирання сміття і зміцнення обваловок комор - на останніх і у водоймищах комор висаджують різні види рослин.
Осади стоків гальванічних виробництв
Гальванічне виробництво нині - найбільш поширений метод отримання захисних покриттів, що створюються на поверхні металу для зниження її корозії, підвищення зносостійкості і декоративних властивостей. Поверхні, що покриваються, після їх підготовки, наприклад шліфовки і поліровки, видалення з них різних забруднень, на спеціальних підвісках занурюють у ванни з електролітом, що містить іони захищаючих металів, і електролізом наносять необхідний шар. При цьому вироби служать катодом, а пластини з металів - анодом. У залежності від виду покриття розрізняють захист поверхні цинкуванням, мідненням, нікелюванням, хромуванням, кадміюванням та ін. Питанням першорядної ваги при використанні гальванічного шламу в цементах, бетонах і інших безобжигових виробах являється його вплив на довкілля, екологічна небезпека матеріалів. Виходячи з результатів біотестування, можна зробити висновок, що утилізація шламів в будівельні матеріали, зокрема в розчини кладок, незважаючи на позитивні результати технологічних випробувань, екологічно недоцільна, оскільки відбувається вилуговування металів і можливе забруднення довкілля.
Аналізуючи більшість способів знешкодження гальваношламів з точки зору екологічних наслідків, слід віддавати перевагу тим, де обов'язковим елементом є термічна їх обробка.
Відходи лакофарбних матеріалів
Основу цих матеріалів складають лаки - розчини смол або синтетичних речовин в органічних розчинниках, вживані для отримання блискучих прозорих (декоративних або захисних) покриттів, приготування емалевих фарб, грунтовок.
Найбільш поширеним способом нанесення покриттів залишається ручний, такий, що реалізовується в камерах. Знежирені вироби, підвішені до конвеєра, повільно рухаються через одну або декілька камер, де на їх поверхню напилюють фарбу або емаль. Щоб уникнути віднесення часток фарби передбачаються гідрофільтри або завіси із струменів води, що зрошують стінки камер і оберігають їх від заростання фарбою. Від 20 до 50 % фарби разом з водою стікає у ванну камери, звідки періодично вручну збирається в контейнер.
Найбільш перспективним напрямом утилізації відходів цих матеріалів є їх регенерація. Відходи в контейнерах доставляють до ділянки переробки і, при необхідності зберігання, заливають водою. Затверділа фарба набрякає і частково розчиняється. Отримана суміш пропускається через сітчастий фільтр з розміром осередків 10x10 мм і, очищена від великих включень, поступає в диссольвер (високошвидкісний змішувач), де впродовж 2-3 год. відбувається її диспергування. Суспензію, що утворилася, фільтрують через сітку з отворами 1 мм . З диссольвера маса перекачується в кульовий млин, де впродовж 4-8 год. проходити чим далі диспергування фарби.
Переробка пластмасових відходів - найбільш оптимальний метод їх використання. Вона включає сортування матеріалів на вигляд, виділення пластмасових компонентів, подрібнення полімерної частини, відмивання її від органічних і неорганічних забруднень і сушку, змішування при необхідності із стабілізаторами, барвниками, наповнювачами і товарним продуктом, грануляцію. Остання по вживаному устаткуванню мало відрізняється від використовуваного для переробки товарного продукту.
Девулканізація гуми є основною стадією регенерації. Тут під дією механічної, теплової, а також хімічної енергії окислення полімерної речовини вулканізатора відбувається перетворення гуми на пластичний продукт.
У вітчизняній промисловості застосовуються два основні методи девулканізації: водонейтральний і термомеханічний.
При водонейтралъному методі девулканізація гумової крихти розміром 2,5-3,5мм ведеться у вертикальних автоклавах при надлишку рідкої фази. У них гумова пульпа з додаванням 25-30 % пом'якшувального засобу безперервно перемішується мішалкою. Процес проводиться в дві стадії: на першій гума набухує в пом'якшувальних засобах 1,0-1,5 ч при 80-150 °С, на другій температура піднімається до 180±5 °С, створюється тиск близько 1,1МПа і девулканізація продовжується ще 4-5год для гумових відходів, що не містять текстиль, і 5-8год. для відходів з кордовим волокном. Після закінчення процесу девулканізат направляється на обезводнення.
Водонейтральний метод періодичний, багатоступінчастий, утворює велику кількість забруднених стоків, що підлягають очищенню.
Макулатура - один з поширених видів відходів, виробничих і побутових. Вона включає різні типи упаковки: папір, картон, друкарську продукцію (газети, журнали, плакати, книги), креслення, писальний папір і т. п. Макулатура є, головним чином, з целюлози, що виробляється з деревини, і є вторинною сировиною для ряду галузей промисловості, передусім целюлозно-паперової.
Вона входить до складу багатьох сортів картону (багатошаровий, палітурний, сірий пакувальний, гофрований), шпалер і папери (газетна, офсетна, копіювальна, туалетна, пакувальна і т. д.).
Технологія утилізації відходів паперу включає декілька основних стадій їх підготовки до переробки: подрібнення до необхідних розмірів; пресування подрібненої паперової маси в прямокутні кіпи; ув'язку кіп із створенням поверх них дротяного каркаса.
методи знешкодження і утилізації ТПВ.
Відомі більше 20 методів знешкодження і утилізації ТПВ.
Рис.3.1. Класифікація методів знешкодження і утилізації ТПВ
Методи знешкодження і переробки ТПВ по кінцевій меті діляться на наступні:
ліквідаційні (вирішують в основному санітарно-гігієнічні завдання);
утилізації (вирішують, крім того, завдання економіки - використання вторинних ресурсів).
За технологічним принципом методи бувають біологічні, термічні, хімічні, механічні, змішані.
Вибір оптимальної технології знешкодження ТПВ є найбільш відповідальним етапом в розробці схеми санітарного очищення населеного пункту від відходів. Для того, щоб вибрати оптимальну технологію переробки ТПВ проводять еколого-економічний аналіз можливих технологій; аналізують особливості клімату, перспективи забудови, інфраструктуру, зміну чисельності населення в регіоні; оцінюють об'єм і морфологічний склад ТПВ, їх фізико - хімічні характеристики, гідрологічні характеристики територій під об' єктами переробки ТБО і т. д.
Рекультивація закритих полігонів - комплекс робіт, спрямованих на відновлення продуктивності і господарської цінності відновлюваних територій і орієнтованих на поліпшення довкілля.
Рекультивація вимагає виконання великого об' єму підготовчих робіт, що включають проведення комплексу екологічних досліджень (у плані гідрогеології, геології, дослідження грунтів і атмосферного повітря, перевірки відходів на радіоактивність і т. п.) і вироблення рішень по утилізації похованих відходів, консервації фільтрату, використанню біогазу, прибудую екранів і низці суміжних запитань.
Процес камерного спалювання твердих побутових відходів
Шарове або камерне спалювання спеціально підготовлених відходів здійснюють спільно з природним паливом в топках енергетичних котлів. Починаючи з середини 70-х років, за кордоном знаходить застосування метод спільного спалювання ТПВ і енергетичного палива. Застосування такої технології забезпечує ефективне знешкодження відходів, дозволяє економити до 20% енергетичного палива і створити умови для стабільного вироблення тепла. Крім того, виключається необхідність створення нових спеціальних дорогих агрегатів для спалювання відходів.
Обробка осадів після очищення стічних вод.
Ущільнення осаду активного мулу пов'язане з видаленням вільної вологи і є необхідною стадією усіх технологічних схем обробки осадів. При ущільненні віддаляється в середньому 60 % вологи, і маса осаду скорочується в 2,5 рази. Найважче ущільнюється активний мул. Вологість активного мулу складає 99,2-99,5%. Для ущільнення використовують гравітаційний, флотацію, відцентровий і вібраційний методи.
Гравітаційний метод ущільнення є найбільш поширеним і застосовується для ущільнення надмірного активного мулу і зброджених осадів. Він заснований на осіданні часток дисперсної фази. У якості мулоущільнювачів використовують вертикальні або радіальні відстійники.
Гравітаційне ущільнення не ефективне: спостерігається висока концентрація зважених речовин у відокремлюваній воді і велика вологість ущільнених опадів, що здорожує наступну їх обробку.