Использование отходов в сельском хозяйстве

Некоторые крупнотоннажные отходы (фосфогипс, пиритные огарки, отходы производства калийных удобре­ний) могут быть использованы в сельском хозяйстве. Например, фосфогипс (отход производства фосфорной кислоты из фосфатного сырья) применяют для мелиора­ции солонцовых почв и одновременно как удобрение, со­держащее многие ценные элементы (Са, S, Р, Fe, Al, Mg) и органические вещества; пиритный огарок (отход про­цесса обжига колчедана) используют в качестве медьсо­держащего удобрения; глинистые шламы и пыль, обра­зующиеся при производстве хлорида калия, применяют как удобрение, содержащее кадмий и различные микро­элементы.

Использование отходов в сельском хозяйстве имеет свои сложности, поскольку наряду с полезными они со­держат и вредные элементы. Так, в фосфогипс переходит некоторое количество фтора из исходного апатита. В пиритных огарках в зависимости от состава исходного сырья могут присутствовать тяжелые металлы, мышьяк, селен.

Неутилизированные промышленные отходы

Неутилизированная часть промышленных отходов должна вывозиться, обезвреживаться и быть похороненной на полигонах.

Таблица 1 – Классификация неутилизируемых промышленных отходов

Группа отхода	Характеристика по степени токсичности	Рекомендованные методы обезвреживания
1	Практически инертные	Использование для планировочных работ или совмещенное складирование с ТБО
2	Органические вещества, которые легко разлагаются и (или) биологически окисляются	Складирование или переработка с ТБО
3	Слаботоксичные, малорастворимые в воде и при взаимодействии с органическими кислотами	Складирование с ТБО
4	Нефтемаслообразные, не подлежащие регенерации	Сжигание, в частности, с ТБО
5	Токсичные со слабым загрязнением воздуха (ПДК превышена в 2-3 раза)	Складирование или переработка на специализированном полигоне
6	Токсичные	Групповое или индивидуальное обезвреживание на специальных сооружениях

Все отходы, принимаемые на полигон, должны иметь паспорт с характеристикой состава отходов, кратким описанием мер безопасности.

Обезвреживание и захоронение токсичных отходов

Обезвреживание и захоронение токсичных промыш­ленных отходов является экологической необходимостью. Это сложное дело, требующее больших капитальных и эксплуатационных затрат. В развитых странах количество токсичных отходов на одного человека в год составляет 70 кг, а стоимость обезвреживания 1 т — 500 долларов. Обезвреживание и захоронение токсичных отходов про­изводят на специальных полигонах, наличие которых предусматривается при разработке планов и проектов тер­риторий, расположенных вблизи крупных городов. На рис. 1 показана схема захоронения твердых отходов и рекультивации земли.

Рис. 1 – Схема захоронения твердых отходов и рекультивации земли

Строительство полигонов следует осуществлять на ос­нове долевого участия предприятий и организаций, име­ющих отходы. Размеры долевого участия определяются пропорционально затратам на уничтожение и захороне­ние отходов.

Заказчиком полигона является предприятие, отходы которого требуют наибольших затрат на обезвреживание и захоронение. Построенные полигоны передают для экс­плуатации соответствующим коммунальным хозяйствам. К сожалению, процент использования отходов и особен­но процент их полного обезвреживания в настоящее вре­мя крайне низки.

Полигоны для обезвреживания и захоронения токсич­ных промышленных отходов являются природоохранны­ми сооружениями. Они предназначены для регулярного централизованного сбора, удаления, обезвреживания и захоронения неиспользуемых токсичных отходов и не­кондиционных продуктов (веществ) промышленных пред­приятий и научно-исследовательских организаций и уч­реждений, расположенных в одной или нескольких про­мышленных зонах.

Полигон должен включать в себя три основные груп­пы объектов:

1. Завод (или ряд установок по обезвреживанию ток­сичных промышленных отходов), предназначенный для сжигания или физико-химической переработки отходов с целью их полного обезвреживания или снижения токсич­ности (класса опасности), перевода в нерастворимые формы, обезвоживания и сокращения объема отходов, подлежащих захоронению.

2. Участок для захоронения отходов, представляющий собой специально выбранную и подготовленную террито­рию, на которой располагают оборудованные котлованы, где складируют группы токсичных твердых отходов.

3. Гараж специализированного парка автомашин, пред­назначенных для транспортировки токсичных отходов.

Полигон размещают в обособленных, свободных от за­стройки, хорошо проветриваемых местах так, чтобы мож­но было легко осуществить мероприятия, исключающие загрязнение окружающей среды населенных пунктов, зон массового отдыха людей и источников питьевого водоснабжения (открытых водоемов, водохранилищ и подзем­ных вод).

При сооружении полигона особое внимание уделяют проектированию дождевой и хозяйственно-бытовой кана­лизации, а также дренажа. Общая система канализации полигона должна быть бессточной. На полигон не прини­мают вещества, которые можно обезвредить средствами предприятия, радиоактивные отходы (для них существу­ют специальные хранилища) и нефтепродукты, которые можно регенерировать.

Способ обезвреживания и захоронения отходов зави­сит от агрегатного состояния, водорастворимости и клас­са опасности веществ и их соединений.

Наиболее распространенными методами обезврежива­ния токсичных отходов в настоящее время являются:

— для отходов органического происхождения — сжи­гание при высоких температурах (при снижении тем­пературы процесса возможно выделение суперэкотоксикатов);

— для неорганических отходов — физико-химическая обработка в несколько стадий, которая приводит к обра­зованию безвредных, в большинстве случаев нейтральных и нерастворимых в воде соединений.

Захоронение является наиболее распространенным и дешевым способом ликвидации твердых отходов. В мес­тах их захоронения происходят различные процессы рас­пада вредных веществ под воздействием микроорганиз­мов.

Неорганизованные свалки наносят вред окружающей среде не только тем, что уродуют пейзаж, — они служат источником загрязнения вод, воздуха и почвы. Свалки — это благоприятная среда для возникновения инфекций.

Место захоронения ТБО и ТПО выбирают так, чтобы не за­грязнять источники воды и сельскохозяйственные угодья. Дно и стенки котлована должны быть водонепроницае­мыми и хорошо изолированными от подземных вод (обычно применяют водонепроницаемый слой ила или глины, который покрывают слоем фольги). С помощью экскаваторов, грейдеров отходы укладывают слоями мощ­ностью до 1,8 м, перемежая слоями грунта толщиной около 15 см, чтобы предотвратить возгорание или распы­ление. После того как котлован заполнится, его сверху засыпают двухметровым слоем грунта и высаживают на нем зеленые насаждения — это рекультивация террито­рии (рис. 1). Недостатком этого способа является то, что отходы в последующем не используют, в то время как образующийся при этом биогаз (чаще всего метан) можно улавливать и применять, например, для отопления жилых и производственных помещений.

Для складирования токсичных (ядовитых) отходов разработаны особые правила захоронения. Эти отходы нельзя складировать вместе с бытовыми отходами, дно и стенки хранилища должны быть забетонированы, а отхо­ды помещены в специальные изолированные контейне­ры. Отдельно разработаны специальные правила захоро­нения радиоактивных отходов.

Все сырье, применяемое в производстве, имеет при­родное происхождение, природные источники, однако непосредственно на изготовление продукции идет лишь часть, причем меньшая, добытых природных материа­лов — 4% добытого сырья, остальное составляют произ­водственные отходы. Например, при производстве 1 т стали образуется около 800 кг отходов.