Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Промышленная экология. Учебное пособие
.pdf
- Федеральный закон «О внесении изменений в Федеральный за-
кон «Об отходах производства и потребления» от 29.12.2014
№ 458-ФЗ;
- Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от
10.01.2002 № 7-ФЗ;
- Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благо-
получии населения» от 30.03.1999 № 52-ФЗ.
Экономический механизм. Данный механизм обеспечивает создание ресурсосберегающих технологических процессов, включающих
в себя совокупность технологических средств и процессов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах производственного цикла и с наименьшим воздействием на природные экосистемы и
человека.
Средствами экономического механизма являются дифференцированные тарифы за пользование природными ресурсами, гибкая система налогообложения, государственные дотации и инвестиции.
Экономический механизм регулирования природоохранной деятельности – один из важнейших рычагов, который постоянно дополняется и корректируется с учетом реальной экологической и экономической ситуации в стране.
Общественно-политический механизм включает в себя решение
задач управления отходами путем экологического воспитания и образования населения страны, повышения личной ответственности каждого гражданина за состояние ОПС. Одним из первых шагов в данном
направлении является закон РФ «Об охране окружающей природной
среды» от 19 декабря 1991 года, который устанавливает всеобщность и
непрерывность экологического воспитания и образования, в том числе
преподавание в высших учебных заведениях курсов по охране ОПС и
рациональному природопользованию. В развитие данного закона принято постановления Правительства РФ от 03.11.1994 № 1208 «О мерах
по улучшению экологического образования населения» [7].
Обращение с отходами
К различным видам деятельности в области обращения с отходами относятся: деятельность по сбору, накоплению, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов.
В новой редакции закона № 89-ФЗ понятие «утилизация отходов» используется вместо термина «использование отходов».
81
Сбор отходов осуществляется с целью их дальнейшего использования, транспортирования, обезвреживания, хранения и захоронения.
Накопление отходов – это временное складирование на срок не
более чем шесть месяцев (до 1 января 2016 г.) на площадках, обустроенных в соответствии с требованиями законодательства, с целью их
дальнейшего использования обезвреживания, транспортирования и
размещения. С 1 января 2016 г. этот срок увеличивается до 11 месяцев.
Обработка отходов – предварительная подготовка отходов к
дальнейшей утилизации, включая их сортировку, разборку, очистку.
Утилизация (использование) отходов – это их применение для
производства товаров или для получения энергии.
Обезвреживание отходов – уменьшение массы отходов, изме-
нение их состава, физических и химических свойств (включая сжигание и (или) обеззараживание на специализированных установках) в
целях снижения негативного воздействия отходов на здоровье человека и ОПС.
Транспортирование отходов – это перемещение с помощью
транспортных средств за пределы места их образования.
Хранение отходов – складирование отходов в специализирован-
ных объектах сроком более чем одиннадцать месяцев в целях утилизации, обезвреживания, захоронения. Объекты хранения отходов – специально оборудованные сооружения, которые обустроены в соответствии с требованиями законодательства в области охраны ОПС и
обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения
и предназначены для долгосрочного складирования отходов в целях
их последующих утилизации, обезвреживания, захоронения.
Захоронение отходов – это изоляция отходов, не подлежащих
дальнейшему использованию, в специальных хранилищах с целью исключения попадания веществ в ОПС. Объекты захоронения отходов –
предоставленные в пользование в установленном порядке участки
недр, подземные сооружения для захоронения отходов I–V классов
опасности в соответствии с законодательством Российской Федерации
о недрах. С 1 января 2017 г. захоронение отходов, в состав которых
входят полезные компоненты, подлежащие утилизации, запрещено.
В зависимости от вида отходов возможны различные способы
обращения с ними.
С 1 июля 2015 г. все виды деятельности по обращению с отходами, кроме накопления, должны лицензироваться (соответственно,
образование отходов также не подлежит лицензированию).
82
Паспортизация отходов помогает решить задачи наиболее эффективного обращения с отходами и использования их в качестве вторичных материальных ресурсов. Паспорт отхода является важнейшим
документом, устанавливающим степень его опасности, происхождение и возможные способы обращения с ним. Форма паспорта опасного
отхода и инструкция по ее заполнению утверждены приказом МПР РФ
от 02.12.2002 № 785.
Паспорт опасного отхода составляется в соответствии с требованиями межгосударственного стандарта ГОСТ 30774-2001 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Паспорт опасности отходов.
Основные требования». Порядок организации работы по паспортизации опасных отходов утвержден приказом Ростехнадзора от
15.08.2007 № 570.
Паспорта составляются на отходы, обладающие опасными
свойствами: токсичность, пожароопасность, взрывоопасность, высокая
реакционная способность, содержание возбудителей инфекционных
болезней.
Токсичность отхода определяется как способность вызывать
серьезные, острые или хронические заболевания при попадании
внутрь организма через органы дыхания, пищеварения или через кожу.
Пожароопасность отхода включает в себя наличие хотя бы од-
ного из следующих свойств:
1) способности жидких отходов выделять огнеопасные пары при
температуре не выше 60ºC в закрытом сосуде или не выше 65,5ºC – в
открытом сосуде;
2) способности твердых отходов, кроме классифицированных
как взрывоопасные, легко загораться либо вызывать или усиливать
пожар при трении;
3) способности отходов самопроизвольно нагреваться при нормальных условиях или нагреваться при соприкосновении с воздухом, а
затем самовозгораться;
4) способности отходов самовозгораться при взаимодействии с
водой или выделять легковоспламеняющиеся газы в опасных количествах.
Взрывоопасность отходов – пособность твердых или жидких
отходов (либо смеси отходов) к химической реакции с выделением
газов такой температуры и давления и с такой скоростью, что вызывает повреждения окружающих предметов.
83
Высокая реакционная способность определяется наличием в от-
ходах органических пероксидов.
Содержание возбудителей инфекционных болезней определяется
наличием микроорганизмов, способных вызывать заболевания у людей или животных.
Паспорта составляются или утверждаются индивидуальными
предпринимателями и юридическими лицами, в процессе деятельности которых образуются опасные отходы.
Полигоны для твердых отходов
В подавляющем большинстве случаев твердые отходы удаляются вывозным путем на полигоны для твердых отходов и, в частности,
для твердых бытовых отходов (ТБО).
Для такого полигона выбирают место по возможности в глинистом грунте, который является противофильтрационным экраном полигона. Основание выбранной площади делают в виде огромного корыта глубиной примерно 1,5 м. При невозможности выбрать место в
глинистом грунте водоупорное основание создается искусственно,
причем на уплотненный слой глины толщиной 0,5 м иногда наносится
слой щебня, что облегчает отвод фильтрата и метана.
Фильтрат, остающийся в пределах полигона, не загрязняет водоемы и подземные воды. В случае большого количества осадков фильтрат откачивают со дна корыта насосами и разбрызгивают по поверхности укладываемых отходов. Одна часть фильтрата испаряется, другая проникает внутрь, где вызывает медленный биотермический процесс с повышением температуры до 30°С. До дна, таким образом, доходит не более 5 % жидкости.
В течение суток вывозят отходы на одну площадку полигона и
уплотняют бульдозерами послойно до двухметровой высоты. На следующие сутки отходы вывозят на другую площадку, а предыдущую
укрывают изолирующим слоем грунта толщиной 0,25 м. Изоляция
грунтом и его последующее уплотнение препятствует загрязнению
воздушной среды и распространению грызунов и насекомых.
В последние десятилетия при обустройстве полигонов используют экраны из синтетических (искусственных) материалов. Синтетические экраны (геомембраны), в свою очередь, могут быть изготовлены из полимерных материалов на основе полиэтилена высокой плот-
84
ности или полиэтилена низкой плотности и геосинтетических глинистых пленок в виде бентонитовых матов.
Противофильтрационные экраны могут быть одно- и двухслойными, а также композитными.
Однослойный экран состоит из одного слоя синтетического или
природного материала с низкой проницаемостью.
Двухслойный экран включает два слоя, изготовленных из одного
и того же или различных материалов. Композитный экран состоит из
разнородных материалов (геомембрана, бентомат, глинистый слой), в
качестве защитного, фильтрующего и дренажного слоя используется
геотекстиль. Как правило, в этом случае синтетический экран располагается поверх минерального экрана из слабопроницаемого грунта.
Для сокращения площади полигон загружают многослойно
(рис. 31). Конструктивные схемы допускают высоту 60 м. После заполнения полигона поверхность его покрывают растительным грунтом. Полигон окружается скважинами, с помощью которых ведется
мониторинг загрязнения грунтовых вод. Полигоны могут иметь различные соотношение длины и ширины. Площадь их зависит от численности жителей города и высоты складирования отходов.
Рис. 31. Схематический разрез полигона для твердых отходов:
1 – лесозащитные полосы (зеленая зона); 2 – промежуточный
изолирующий слой; 3 – отходы; 4 – укрывающий наружным слой;
5 – естественное или искусственное водоупорное основание
В закрытых от соприкосновения с воздухом бытовых и пищевых
промышленных отходах, находящихся в насыпях полигона, возникает
анаэробный процесс, во время которого выделяется биогаз (смесь метана и углекислого газа), который можно использовать как топливо. Рас-
85
смотренные полигоны твердых отходов предназначены в основном для
бытовых отходов. Однако исследованиями установлено, что часть промышленных отходов может быть принята на полигоны твердых бытовых отходов – это инертные, биологически окисляемые, легко разла-
гающиеся органические вещества, слаботоксичные, малорастворимые в
воде (всего более 10 тысяч видов). Промышленные отходы используются, как правило, для устройства слоев промежуточной изоляции.
В ТБО, как правило, содержатся такие ценные компоненты, как
металлы, макулатура, картон, органические вещества и т.д. Отдельные
виды ТБО успешно используются в качестве топлива на городских
котельных установках во Франции, Бельгии, Дании, Нидерландах,
других странах Европейского союза. Считается, что ТБО образуются в
основном у городского населения, в торговых предприятиях, различных учреждениях, в том числе у муниципальных служб.
Морфологический состав ТБО современного населенного пункта включает в себя: бумагу, картон (25-30 %); пищевые отходы
(30-38 %); пластмассу, резину (2-5 %); металлы (3-5 %); стекло
(5-8 %); кожу (2-5 %); прочие компоненты (8-12 %).
Основная масса ТБО в России вывозится на свалки (полигоны) в
количестве до 35 млн т ежегодно. По оценке природоохранных органов, под складирование отходов занято свыше 40 тыс. га земли и еще
около 50 тыс. га занято закрытыми полигонами, наполнение которых
превышает допустимые нормативы. Площадь несанкционированных
(стихийных) свалок затрудняются назвать даже специалисты в этой
отрасли.
Переработка ТБО в промышленных масштабах вызывается необходимостью сокращения объемов захоронения отходов на полигонах по ряду причин, в том числе из-за ограниченности земельных
площадей вблизи крупных городов, транспортных расходов, нарушений норм экологической безопасности и т.д. Именно промышленная
переработка ТБО является кардинальным методом решения проблем
обезвреживания, утилизации и ликвидации отходов с учетом требований обеспечения экологической безопасности урбанизированных территорий и субъекта Федерации в целом.
Хранение и нейтрализация токсичных промышленных отходов
Главным направлением в устранении вредного воздействия на
ОПС токсичных промышленных отходов является их использование в
производственных циклах, т.е. организация малоотходных произ-
86
водств. Однако в ряде случаев для нейтрализации промышленных отходов приходится устраивать специальные сооружения.
Эти сооружения могут быть в ведении предприятия, создающего
токсичные отходы, и даже зачастую располагаются на его территории.
Токсичные промышленные отходы могут складироваться, перерабатываться и нейтрализоваться централизованно на полигонах и станциях переработки и нейтрализации.
Существует два вида специальных полигонов:
1) для обезвреживания одного вида отходов захоронением или
химическим способом;
2) комплексные – для обезвреживания различных видов отходов.
Территорию комплексных полигонов разделяют на зоны приема
и захоронения твердых несгораемых отходов, приема и захоронения
жидких химических отходов и осадков сточных вод, не подлежащих
утилизации; захоронения особо вредных отходов; огневого уничтожения горючих отходов.
На территориях полигонов и за их пределами ведется контроль
состояния поверхностных и грунтовых вод, а также чистоты воздушной среды. Захоронения промышленных отходов производят в котлованах глубиной до 10-12 м в специальной таре, например, в железобетонных резервуарах. Котлованы располагают в водонепроницаемых
грунтах.
Радиоактивные отходы собираются в местах их образования отдельно от других отходов в специальные сборники, внутренние поверхности которых изготовляются из гладкого малосорбирующего материала. Транспортировка к местам захоронения производится на специально оборудованных автомашинах. Автомашины и сменные сборники после каждого рейса должны дезактивироваться.
Проблема обезвреживания и захоронения радиоактивных отходов – одна из наиболее жгучих проблем атомной энергетики.
Переработка твердых отходов на компост
Более совершенным приемом обезвреживания и использования
твердых отходов является их переработка на компост. Компостирование заключается в естественном биологическом разложении органического вещества в присутствии воздуха. Конечный продукт – гумусоподобное вещество, которое можно использовать как органическое
удобрение.
87
Поскольку бытовые отходы на 60-80 % состоят из органики (бумага, пищевые отбросы), их также можно компостировать.
В настоящее время применяются два способа компостирования:
полевые и переработка на специальных заводах.
При полевом компостировании мусор выдерживается во влажном, но хорошо аэрируемом состоянии, что ведет к разложению органического мусора до гумусоподобной массы. Ряды мусора разрыхляются и переворачиваются специальной машиной для ускорения компостирования.
В заводских условиях происходит непрерывный процесс компостирования с аэробным окислением во вращающемся наклонном
барабане.
Из приемного бункера мусор с помощью дозирующего устройства подается ровным слоем на транспортер, откуда магнитом и вручную из него извлекается металлический лом. Далее масса поступает во
вращающиеся барабаны, сделанные на основе обжиговых цементных
печей, в которых и происходит процесс переработки мусора в компост. Барабан заполняется массой на 2/3 объема, специальным вентилятором в него подается воздух. Отходы находятся в барабане трое
суток, за это время он делает до 2000 оборотов. Процесс происходит с
выделением тепла, из-за чего компостируемая масса обезвреживается.
После дополнительной сепарации металла масса попадает на
специальное устройство (грохот), где происходит отделение не компостируемых отходов: резины, кожи, текстиля, цветных металлов, полимерных материалов. В процессе окисления отходов в барабане происходит выделение газообразных продуктов распада и дурнопахнущих
веществ, которые отводятся в топку котельной.
Компостируемый материал поступает в измельчитель, размер частиц доводится до 25 мм, стекла – до 3 мм. В таком виде
компост можно использовать в сельском хозяйстве. В нем (в расчете на сухое вещество) содержится около 1 % азота и по 0,3 % фосфора и калия, а также необходимые для подкормки растений микроэлементы.
Некомпостируемые отходы поступают в печь пиролиза, в
которой без доступа воздуха происходит их термическое разложение. В результате получаются смола, газ и твердый углеродистый остаток – пирокарбон. Газ и смола используются в качестве энергетического топлива, а пирокарбон – в металлургической
промышленности.
88
ПЕРЕРАБОТКА НЕКОТОРЫХ ВИДОВ
СОРТИРУЕМЫХ ОТХОДОВ
Переработка полимерных отходов
На сегодняшний день наиболее распространена переработка
пластиковых бутылок, пленки, биг-бэгов (мягких полипропиленовых
контейнеров) и других вторичных отходов.
Для организации деятельности по переработке пластиковых отходов необходимо получить лицензию и экологическое заключение.
Технология состоит из трех этапов:
1) дробление;
2) мойка и сушка;
3) агломерация и грануляция.
Первый этап – это измельчение отходов в крошку размером от
10 до 30 мм для последующей переработки.
Следующий этап – мойка и сушка измельченного полимера –
является основным этапом в переработке; от качества отмытого материала напрямую зависит качество вторичного сырья.
Последующий этап (агломерация) представляет собой процесс
спекания подготовленной крошки в маленькие комочки. Агломерат
можно продавать как готовое сырье, либо гранулировать.
Целью процесса грануляции является получение более однородного, более чистого сырья с высокой насыпной плотностью. Естественно, гранулированное сырье более дорогое, чем агломерат.
Утилизация стеклоотходов
Ресурсы стеклоотходов в мире составляют десятки миллионов
тонн. Они складываются из строительного стеклобоя, отходов стекловарения и производства стекловолокна и отходов тарного стекла.
С внедрением пластиковой бутылочной тары доля стеклянных емкостей снизилась, но все же остается достаточно высокой (ресурсы в
России составляют 600 тыс. т).
Основной метод утилизации стеклоотходов – повторное стекловарение. В России этим методом перерабатывают 100 % отходов. Основная операция состоит в отделении инородных материалов: металлов, бумаги, дерева, пластмасс и др.
89
Технологическая схема включает следующие операции: выделение инородных фракций, дробление, измельчение, смешивание с содой, известью и красителями, подача в варочную печь и формование.
Утилизация стеклоотходов позволяет экономить до 50 % сырья
и до 40 % электроэнергии. Менее квалифицированные виды утилизации отходов производства стекольной продукции – использование
стеклобоя в качестве подсыпки, дренажа, заполнителя и для изготовления строительных изделий. Например, отходы стекловолокна заметно улучшают качество силикатного кирпича, увеличивая его прочность.
Утилизация металлов и сплавов
Лом и отходы черных, цветных и редких металлов образуются
при обработке деталей, в результате нарушения целостности, технического или морального износа и других причин выхода из строя изделий и конструкций. Часть металлов рассеивается по технологическим
причинам (покрытия, детали конструкций боевого назначения и космических аппаратов, аналитические реактивы и пр.) и в результате механических потерь.
Это наиболее ценный из всех видов отходов, поскольку является
конечным продуктом сложных технологий и содержит максимальную
долю овеществленного труда. Он даже получил специальное название:
«вторичные металлы».
Переработкой вторичных металлов занимаются четыре мощных
организации – «Вторчермет», «Вторцветмет», «Вторредмет» и «Втордрагмет». Для многих металлов утилизация осуществляется в форме
использования в материнских металлургических процессах [8].
Особенность утилизации металлов состоит в том, что она преследует цель получить их в исходной форме и использовать по прежнему назначению. Это в данном конкретном случае сближает утилизацию с рекуперацией, но, поскольку вторичная металлургия не есть ни
то, ни другое, ее часто называют рециклизацией. Последняя исключительно выгодна, поскольку сочетает в себе экономические преимущества и утилизации, и рекуперации.
Например, отходы черных металлов – это не просто вторсырье.
Это в полной мере ценный и совершенно необходимый компонент, без
которого невозможно выплавить новый металл. Использование черно-
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]