1 Определения и классификация
Классификация отходов приведена на рисунке 46.
Отходы производства - все то, что образуется в процессе производства или после завершения его цикла, кроме продуктов в виде энергии или веществ - предметов производства.
Отходы производства - это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, химических соединений, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ (услуг) и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства.
Рисунок 46 – Классификация отходов
В принципе отходами производства являются и вещества, содержащиеся в отходящих технологических газах (дымовых) или в сточных водах предприятий, использующих воду в технологических процессах. Эти газообразные и жидкие виды отходов обычно рассматриваются в рамках экологических проблем загрязнения атмосферного воздуха и водного бассейна Земли и их охраны.
В промышленной экологии под отходами производства понимают отходы, находящиеся в твердом агрегатном состоянии (некоторые газообразные и жидкие отходы могут переходить в твердую фазу (например, в фильтрах или отстойниках). То же относится и к отходам потребления - промышленным и бытовым.
Согласно этому определению к отходам производства относятся остатки многокомпонентного природного сырья после извлечения из него целевого продукта, например, пустая рудная порода, вскрышная порода горных разработок, шлаки и зола тепловых электростанций, доменные шлаки металлургического производства, металлическая стружка машиностроительных предприятий, отходы лесной, деревообрабатывающей, химической промышленности, дорожно-строительной индустрии, агропромышленного комплекса (навозохранилища, неиспользованные химические удобрения и пестициды, не обустроенные кладбища погибших во время эпидемий животных и др.).
Отходы потребления - изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического (материального) или морального износа.
Промышленные отходы потребления - машины, станки и другое устаревшее оборудование предприятий.
Бытовые отходы - отходы, т.е. твердые вещества, не утилизируемые в быту, образующиеся в результате жизнедеятельности людей и удаляемые ими как нежелательные или бесполезные. К твердым бытовым отходам относят картон, газетную, упаковочную или потребительскую бумагу, всевозможную тару (деревянная, стеклянная, металлическая), утратившие потребительские свойства предметы и изделия из кожи, стекла, пластмассы, текстиль и другие материалы, сломанные или устаревшие бытовые приборы, сельскохозяйственные, коммунальные и пищевые отходы – отбросы.
Отходы производства и потребления являются вторичными материальными ресурсами (ВМР), которые в настоящее время могут вторично использоваться в народном хозяйстве.
Особую категорию отходов (главным образом, промышленных) составляют радиоактивные отходы (РАО), образующиеся при добыче, производстве и использовании радиоактивных веществ в качестве горючего для атомных электростанций, транспортных средств (например, атомные подводные лодки) и других целей.
Отходы бывают токсичные и опасные. Токсичные и опасные отходы - содержащие или загрязненные материалами такого рода и в таких количествах или в таких концентрациях, что они представляют потенциальную опасность для здоровья человека или окружающей среды, в том числе часть неопасных, которые приобретают токсичные свойства во время хранения. В нашей стране вредные вещества характеризуются по пяти классам опасности, от чего зависят затраты на переработку и захоронение (таблица 9).
Таблица 9 – Классы опасности вредных веществ
Степень вредного воздействия опасных отходов на ОС |
Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для ОС |
Класс опасности отхода для ОС |
Очень высокая |
Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует |
I класс. Чрезвычайно опасные |
Высокая |
Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия |
II класс. Высокоопасные |
Средняя |
Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника. |
III класс. Умеренно опасные. |
Низкая |
Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 3 лет. |
IV класс. Малоопасные |
Очень низкая |
Экологическая система практически не нарушена. |
V класс. Практически неопасные |
Чрезвычайно опасные. Отходы, содержащие ртуть и ее соединения, в том числе сулему (НgС12), хромовокислый и цианистый калий, соединения сурьмы, в том числе SbС1з - треххлорную сурьму, бензапирен и др.
Высокоопасные. Отходы, содержащие хлористую медь, сульфат меди, щавелевокислую медь, трехокисную сурьму, соединения свинца
Умеренно опасные. Отходы, содержащие оксиды свинца (PbO, РbО2, Рb3О4), хлорид никеля, четыреххлористый углерод.
Малоопасные. Отходы, содержащие сульфат магния, фосфаты, соединения цинка, отходы обогащения полезных ископаемых флотационным способом с применением аминов.
По мере развития современного производства с его масштабностью и темпами роста все большую актуальность приобретают проблемы разработки и внедрения мало- и безотходных технологий. Скорейшее их решение в стране рассматривается как стратегическое направление рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Твердые промышленные и бытовые отходы (ТП и БО) засоряют и захламляют окружающий нас природный ландшафт. Кроме того, они являются источником поступления вредных химических, биологических и биохимических препаратов в окружающую природную среду. Это создает определенную угрозу здоровью и жизни населения поселка, города, области, целым районам, а также будущим поколениям. То есть эти ТП и БО нарушают экологическое равновесие. С другой стороны, ТП и БО следует рассматривать как техногенные образования, которые нужно характеризовать содержанием в них ряда ценных практически бесплатных компонентов - черных, цветных металлов и других материалов, пригодных для использования в металлургии, стройиндустрии, машиностроении, в химической индустрии, энергетике, в сельском и лесном хозяйстве.
Решение проблемы вывоза мусора, переработки ТП и БО приобретает первостепенное значение. Кроме того, в связи с грядущим постепенным истощением природных источников сырья (нефти, каменного угля, руд для цветных и черных металлов) для всех отраслей народного хозяйства приобретает особую значимость полное использование всех видов промышленных и бытовых отходов. Многие развитые страны практически полностью и успешно решают все эти задачи. Особенно это касается Японии, США, Германии, Прибалтийских стран и многих других. В Германии наблюдается уменьшение образования отходов при росте ВВП 1-2 %. В условиях рыночной экономики перед исследователями и промышленниками, перед муниципальными властями выдвигается необходимость обеспечить максимально возможную безвредность технологических процессов и полное использование всех отходов производства, то есть приблизиться к созданию безотходных технологий.
Безотходная технология - это такой метод производства продукции, при котором все сырье и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные ресурсы, и любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования. Эта формулировка не должна восприниматься абсолютно, т.е. не надо думать, что производство возможно без отходов. Представить себе абсолютно безотходное производство просто невозможно, такого и в природе нет. Однако отходы не должны нарушать нормальное функционирование природных систем. Другими словами, мы должны выработать критерии ненарушенного состояния природы. Создание безотходных производств относится к весьма сложному и длительному процессу, промежуточным этапом которого является малоотходное производство. Под малоотходным производством следует понимать такое производство, результаты которого при воздействии их на окружающую среду не превышают уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, т.е. ПДК. При этом по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов может переходить в отходы и направляться на длительное хранение или захоронение.