Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологические основы природопользования на водном транспорте. Учебное пособие
.pdf
На основании этих данных отходу для внесения в Федеральный классификационный каталог отходов присваивается код в соответствии с системой 13ти уровневой классификации и кодирования отходов (Приказ МПР РФ от
2.12.2002 г. № 786 «Об утверждении федерального классификационного каталога отходов» с дополнением от 30.07 2003 г. № 663).
Федеральный классификационный каталог отходов — это перечень
образующихся в Российской Федерации отходов, систематизированных по совокупности приоритетных признаков: происхождению, агрегатному и физическому состоянию, опасным свойствам и степени вредного воздействия на ОС.
Отходы делят на бытовые (коммунальные), промышленные (отходы производства), отходы производственного потребления, а также опасные (токсичные) и радиоактивные отходы.
Все промышленные отходы делят на твердые и жидкие. К твердым от-
носят отходы металлов, дерева, пластмасс, пыли минерального и органиче-
ского происхождения, промышленный мусор и др. К жидким относят осадки
сточных вод после их обработки, шламы пылей минерального и органического
происхождения в системах мокрой очистки газов.
8.4 Методы размещения, обеззараживания и переработки отходов
Проблема обращения с отходами производства и потребления является
одной из наиболее актуальных и трудно решаемых экологических проблем не
только в России, но и во всем мире. Решение этой проблемы является одной из
важнейших задач и при обеспечении экологической безопасности.
В мировой практике находят применение традиционные и новые перспективные направления размещения, обезвреживания и переработки отходов.
Среди традиционных — складирование (захоронение) отходов на специально подготовленных полигонах; сжигание отходов; компостирование; комплексная переработка, сочетающая элементы их сортировки с компостированием части отходов и термической переработкой неутилизируемой части отходов.
Складирование (захоронение) отходов, в частности ТБО, на специальных
полигонах долгое время оставалось одним из основных видов удаления отходов. Полигоны представляют собой усовершенствованные свалки, на которых
ТБО подлежат захоронению с уплотнением и послойной засыпкой грунтом или
другим инертным материалом. Высота таких полигонов – до 60 м, формируются они путем последовательного загружения отходов бульдозерами в местах
складирования. Место для полигонов определяют геологи, как правило, в стороне от поселков, в ложбинах, где дно покоится на глинистых породах, непро-
121
ницаемых для воды. Такую ложбину углубляют, вычерпывают из нее почву и
грунт до глинистой толщи, сквозь которую не просочится влага. В ложбину
вживляются бетонные дырчатые трубы, как на полях ирригации, протачиваются дренажи и желоба. Отходы в такие сооружения складируют слоями, обезвреживают химикатами, прессуют тяжелыми катками, засыпают прослойками
почвы, вновь закладывают начинку отходов, и так пока ложбина не переполниться. Вокруг таких полигонов периодически берут на анализ пробы окрестных земель и вод, пробы воздуха, где все еще могут присутствовать, например,
молекулы ртути и кадмия, корпускулы радиоактивных металлов.
Однако рост затрат на захоронение, наличие постоянной экологической
опасности, сложность выделения и обустройства новых свалочных мест стимулирует во всех странах переход к промышленной переработке отходов, обеспечивающей экономию земельных ресурсов, использование ряда компонентов отходов в качестве вторичного сырья при производстве из отходов новой продукции, что решает экологические проблемы. Постепенный переход от полигонного захоронения к промышленной переработке отходов – основная тенденция
решения проблемы отходов в мировой практике.
Компостирование — способ обезвреживания бытовых, сельскохозяйственных и некоторых промышленных отходов и отбросов и приготовления
удобрений, основанный на биотермическом процессе минерализации и гумификации органических веществ под влиянием микроорганизмов.
Как метод обезвреживания компостирование является широко распространенным и относительно надежным. Конечным продуктом компостирования
является компост — ценное удобрение для полей, садов и огородов. Различают:
полевое компостирование ТБО, аэробное компостирование, анаэробное компостирование.
Полевое компостирование является простым способом получения ком-
поста. Способ включает отсев некомпостируемой фракции и получение компоста из оставшейся части отхода. На площадках полевого компостирования ТБО
перерабатывают в открытых штабелях.
Компостирование отходов с применением специального оборудования
(например, биобарабанов) является индустриальным методом. Технология может предусматривать естественный воздухообмен или принудительную подачу
воздуха в массу отходов для протекания биотермического процесса.
Сжигание отходов, особенно ТБО, рассматривается как оперативный ме-
тод обезвреживания отходов. Термический метод позволяет уменьшить объем
отходов в десятки раз, использовать тепло сжигания для отопительных целей и
снижает загрязнение отходами почвы, воды. Наибольшее распространение по-
122
лучили слоевое сжигание несортированных отходов в котлоагрегатах с подвижными колосниковыми решетками разной конструкции и сжигание ТБО в
топке кипящего слоя с предварительным отделением металла.
На термическом методе базируется создание мусоросжигательных заводов. Однако при сжигании уничтожаются ценные компоненты, загрязняется
атмосфера и образуется много токсичных золошлаковых отходов, которые подлежат захоронению на полигонах.
Эколого-экономический и технологический анализ методов переработки
отходов и принципов их системного объединения позволяют сделать вывод, что
не существует какого-либо одного универсального метода переработки отходов, удовлетворяющего современным требованиям экологии, экономики, ресурсосбережения. Стремление использовать для переработки всей массы отходов один определенный метод (например, сжигание) приводит к неоправданному увеличению затрат и усиливает негативное влияние технологии на окружающую среду. Наиболее верным подходом является комплексная переработка
отходов, начинающаяся с их сортировки. Примерами технологий, которые могут быть при этом использованы, являются сжигание горючей составляющей
отходов, прессование металлической, дробление стеклянной и керамической
фракций, ферментация биоразлагаемых отходов и др.
К перспективным направлениям обращения с отходами относятся
принципиально новые технологии, направленные не на уничтожение или захоронение отходов, а на использование их в качестве сырья, для чего внедряется
система раздельного сбора мусора, глубокой сортировки и повторного использования (рециклирования).
Особенно сложными являются вопросы обращения с отходами производства. Среди них — шины, аккумуляторы, ртутные лампы, утратившие свои потребительские свойства, краски, нефтеотходы и др. Достаточно часто многие
виды твердых отходов производства вследствие нерешенности проблемы попадают в общую массу ТБО, делая их еще более опасными и усложняя проблему
переработки.
В соответствии с нормативными требованиями образование, сбор, накопление, хранение и первичная обработка отходов производства является неотъемлемой составной частью технологических процессов, в ходе которых они образуются, и должны быть отражены в технологических регламентах и другой
нормативно-технической документации.
Не существует отходов производства, которые нельзя было бы переработать тем или иным методом. Главными критериями технологий переработки
123
являются экологическая безопасность и экономическая эффективность, выраженная в себестоимости переработки 1 т отходов.
Технологии переработки отходов производства принято классифицировать следующим образом: термические, физико-химические и биотехнологии.
Термические методы применимы для утилизации любых видов отходов.
Сущность метода заключается в термической обработке отходов высокотемпературным теплоносителем (контактным или бесконтактным методом) — плазменная струя, расплав металла или оксида, сверхвысокочастотный (СВЧ) —
нагрев отходов. Продукты терморазложения подвергаются окислению, другим
химическим взаимодействиям с образованием нетоксичных газообразных, жидких и твердых продуктов.
Физико–химические методы переработки отходов не обладают универ-
сальностью, однако могут дать наивысший результат, если использовать отходы как сырье для получения полезного продукта. Примером является переработка резины, резинотканевых отходов, автомобильных покрышек и др. Конечной продукцией является резиновая крошка, используемая для покрытий, ковриков подрельсовых прокладок, добавок в битум и др. Другим примером является переработка полимерных пленок.
Одной из сложных задач является проблема переработки ртутьсодержащих отходов. Современные технологии предусматривают демеркуризацию
твердых бытовых отходов, выщелачивание, окисление, экстракцию ртути. Технологии могут применяться для создания передвижных комплексов по переработке ртутьсодержащих отходов.
К числу наиболее перспективных технологий обезвреживания отходов
относится биотехнология, основанная на использовании микроорганизмов для
разложения отходов.
Разработка новых технологий, создание производств по переработке отходов становится экономически выгодным делом при все более ужесточающемся законодательстве во всех странах в области охраны ОС, в связи с этим в
мире прогнозируется «экопромышленный бум».
8.5 Радиоактивные отходы
Радиоактивные отходы являются детищем ХХ века, который вполне
справедливо называют веком атома. В наших домах горят лампочки и работают
бытовые приборы, электричество для которых поступает с атомных электростанций. Невозможно себе представить современные больницы без источников
радиоактивного излучения, служащих, как для диагностики, так и для лечения
124
целого ряда заболеваний. Ну и наука, как и производство, не обходятся без разнообразных устройств, в которых широко используются радиоактивные элементы. Вот почему проблема утилизации подобных отходов в последние десятилетия стала одной из наиболее злободневных в плане безопасности окружающей среды. Ведь сегодня объемы радиоактивных отходов насчитывают многие тысячи тонн в год. И все они требуют соответствующего обращения с собой.
Как же сегодня человечество решает проблему радиоактивных отходов?
Это зависит от категории, к которой они относятся. На сегодняшний день существует три класса подобных отходов — низкоактивные, среднеактивные и
высокоактивные. Наиболее простой является утилизация первых двух классов.
Стоит отметить, что в зависимости от своего химического состава радиоактивные отходы делятся на короткоживущие (с малым периодом полураспада) и
долгоживущие (с большим периодом полураспада). В первом случае самым
простым способом будет временное хранение радиоактивных материалов на
специальных площадках в герметических контейнерах. После определенного
промежутка времени, когда происходит распад опасных веществ, оставшиеся
материалы уже не представляют опасности и могут быть утилизированы как
обычный мусор. Именно так поступают с большей частью технических и медицинских источников радиоактивного излучения, которые содержат только короткоживущие изотопы с периодом полураспада максимум несколько лет. В
качестве контейнеров для временного хранения в этом случае обычно используют стандартные металлические бочки объемом 200 литров. При этом низко и
среднеактивные отходы заливают цементом или битумом для предотвращения
их попадания за пределы емкости.
Процедура утилизации отходов атомных электростанций гораздо более
сложная и требует повышенного внимания. Поэтому такая процедура производится только на специальных заводах, которых сегодня в мире совсем немного.
Здесь при помощи специальных технологий химической обработки производится извлечение большей части радиоактивных веществ для их повторного применения транспортировки груза. Наиболее современные способы с использованием
ионообменных мембран позволяют вновь использовать до 95 % всех радиоактивных материалов. При этом радиоактивные отходы значительно уменьшаются
в объеме. Однако, полностью их дезактивировать пока невозможно. Вот почему
на следующей стадии утилизации производится подготовка отходов к длительному хранению. А учитывая, что отходы АЭС имеют длительный период полураспада, практически такое хранение можно назвать вечным.
125
Для того, что бы полностью исключить попадание высокоактивных отходов в окружающую среду, их подвергают процедуре витрификации или остеклования. Она заключается в смешивании расплавленных в индукционной печи
радиоактивных материалов с жидким стеклом до получения однородной массы.
Эта масса заливается в толстостенные контейнеры из легированной стали, где
она затвердевает, образуя чрезвычайно устойчивый к действию воды и других
химикатов состав. После герметизации контейнеров радиоактивные отходы
считаются полностью подготовленными для захоронения.
Для такого захоронения используются подземные хранилища, глубиной
несколько сотен метров. Они устраиваются в скальных породах (обычно гранитах) и оснащаются системой контроля за состоянием внутри контейнеров, а
также вентиляцией. Такой контроль продолжается и после их заполнения, когда
полностью использованное хранилище заливается бетоном и консервируется
практически навсегда.
8.6 Порядок сбора и очистки сточных и нефтесодержащих вод
на водном транспорте
Требования Международной конвенции по предупреждению загрязнения
с судов (МАРПОЛ 73/78) к сбросу СВ распространяется на суда с валовой вместимостью более 200 рег. т, а также на все суда с количеством людей на борту
не более 10 человек.
В соответствии с положениями этой Конвенции в прибрежной зоне шириной 12 морских миль запрещается сброс СВ, если они предварительно не очи-
щены и не обеззаражены до установленных норм. В прибрежной зоне шириной 4
морских мили полностью запрещен сброс СВ, в том числе и очищенных.
Таким образом, все морские суда в соответствии с МАРПОЛ должны
быть оборудованы либо сборными цистернами для CВ объемом, достаточным
для хранения всех СВ необходимое время, либо сборными цистернами и
устройствами для очистки и обеззараживания СВ, отвечающих соответствующим требования Регистра Судоходства.
На внутренних водных путях России сброс за берег НВ полностью за-
прещается «Правилами предотвращения загрязнения внутренних водных пу-
тей сточными и нефтесодержащими водами с судов» Минтранса РФ (ППЗВ),
кроме случаев, когда одновременно соблюдаются следующие условия:
— судно находится за пределами: порта; участков водных путей, объявленных в установленном порядке заповедниками; участков массового нереста
126
рыб; зон санитарной охраны источников питьевого водоснабжения и мест массового водопользования населения;
— концентрация нефтепродуктов в сбросе не более 8 мг/л;
— судно оснащено сигнализатором, системой сброса очищенных СВ; автоматическим устройством, прекращающим сброс НВ при превышении нормативного значения содержания нефти в сброс; сборной цистерной для нефтяных
остатков;
ППЗВ также запрещает полностью сброс за борт СВ, кроме случаев, когда выполняются одновременно следующие условия:
— судно имеет на борту более 10 человек;
— судно находится в пути и движется со скоростью не менее 7 км/ч;
— концентрация взвешенных частиц в сбросе не более 40 мг/л;
— БПК не более 40 мг/л;
— коли-индекс 1000 л-1;
— остаточный хлор от 1,5 до 3 мг/л.
Для судов с динамическим принципом поддержания, с суточным накоплением СВ до 1 м3 допускается сброс неочищенных СВ за борт при скорости
движения не менее 25 км/ч.
Существует несколько вариантов оборудования судна водоохранными
техническими средствами для сбора и очистки нефтесодержащих вод (НВ), которые представлены в табл. 8.1.
Способы очистки НВ, которые применяются как в судовых, так и во
внесудовых технических средствах защиты ОС, могут быть классифицированы
по различным признакам, однако наибольшее распространение получила классификация по характеру используемых процессов, в соответствии с которой
различают следующие способы очистки:
— механический (отстаивание, фильтрация);
— физико-химический (флотация, адсорбция);
— химический (озонирование);
— биохимический (с помощью аэробных микроорганизмов).
127
Таблица 8.1
Оборудование судна
Район эксплуатации
1. Сборный танк, объем которого позволяет
хранить НВ в течение всего рейса или до
сдачи в приемное устройство
Все морские акватории, включая особые рай-
оны и внутренние водоемы
2. Сборный танк, сепарационное оборудова-
ние с глубиной очистки не менее 100 мг/л,
система автоматического замера, регистра-
ции и управления сбросом
Открытое море, кроме особого района при
грузоподъемности более 400 рег. т.
Открытое море во всех морских акваториях
при грузоподъемности менее 400 рег. т
3. Сборный танк, сепарационное оборудова-
ние с глубиной очистки не менее 15 мг/л, си-
стема автоматического замера, регистрации и
управления сбросом
Все морские акватории, включая особые рай-
оны и 12-мильные зоны при грузоподъемно-
сти менее 400 рег. т, при грузоподъемности
более 400 рег. т все морские акватории, кро-
ме особых районов
Варианты оборудования судна для сбора и очистки нефтесодержащих вод
Принципиальный технологический процесс очистки и обеззараживания
хозяйственно–бытовых СВ как в судовых, так и во внесудовых технических
средствах защиты ОС с классификацией применяемых методов представляется
следующим образом:
— грубая очистка от грубых взвесей (фильтрование на сетках, отстаивание);
— очистка от органических веществ (коагуляция, электрохимическая,
химическая, флотация, напорная, реагентная напорная, электрохимическая,
биологическая);
— очистка от взвешенных веществ (фильтрация);
— обеззараживание (хлорирование, озонирование).
В состав судового оборудования сбора и очистки НВ входит: сборная
цистерна НВ, система перекачки и сбора НВ, стандартные сливные соединения
для сдачи нефтесодержащих вод во внесудовые приемные устройства.
Если перечисленное оборудование не обеспечивает необходимой автономности плавания по экологической безопасности, то суда дополнительно
должны быть оснащены судовыми станциями очистки нефтесодержащих вод
(ОНВ). В состав установок ОНВ входят два основных блока:
— сепараторы, обеспечивающие дополнительную очистку до 100 мг/л;
— фильтры, обеспечивающие вторичную очистку до 15 мг/л, и дополнительные устройства, обеспечивающие глубокую очистку, до 6 мг/л.
Суда с экипажем должны быть оборудованы сборной цистерной для СВ,
стандартными сливными соединениями для сдачи СВ в приемные устройства,
установкой для очистки и обеззараживания сточных вод (ООСВ).
128
Оборудование для предотвращения загрязнения СВ, рекомендуемое на
Тип судна
Тип сточно-
фановой
системы
Район
эксплуатации
Численность
экипажа,
чел
Оборудование
Буксиры, прогулоч-
ные катера, яхты
Проточная
на заборной
воде
12-мильная зона
до 15
Автономные санитарно-технические
устройства
Суда рыбоохраны,
научно-
исследовательские
Вакуумная
Рыбоохранные
воды, водозаборы
до 50
Рециркуляционные
установки
Портовые буксиры,
суда снабжения
Проточная
на заборной
воде, ваку-
умная
Акватория пор-
тов, оборудованная устройствами
для приема необ-
работанной СВ
до 50
Цистерна для сбо-
ра СВ
Грузовые и наливные
морские и речные су-
да, суда смешанного
плавания
Проточная
на заборной
или на прес-
ной воде,
вакуумная
Неограниченный
район плавания
до 100
Установки для
очистки и обезза-
раживания СВ с
физико-
химическими ме-
тодами
Пассажирские, рыбо-
обрабатывающие ба-
зы, плавучие соору-
жения (землечерпал-
ки, буровые платфор-
мы)
Проточная
на заборной
воде или
опресненной
воде
Районы, разре-
шенные для
сброса неочи-
щенных хозяй-
ственно-бытовых
СВ
свыше 100
Установки для
очистки и обезза-
раживания СВ с
биохимическими
методами
судах различного типа представлено в табл. 8.2.
Для малых судов обычно используют автономные санитарно-технические
устройства. При малой численности экипажа поступление загрязнений в течение суток происходит с большими перерывами, и автономные устройства успевают произвести обработку загрязнений до требуемых норм качества очистки.
Таблица 8.2
Судовое оборудование для предотвращения загрязнения СВ
Для судов, эксплуатируемых в районах, куда запрещен сброс неочищен-
ных СВ и очищенных СВ (водозаборы), применяются установки рециркуляционного типа.
Цистерны для сбора СВ рекомендовано применять на судах, эксплуати-
рующихся в прибрежных зонах, вблизи береговых очистных сооружений, обо-
129
рудованных устройствами для приема стоков с судов. Для судов с численностью экипажа до 100 чел. наиболее целесообразно применять установки, ис-
пользующие физико–химические методы обработки стоков, так как они быстро запускаются в работу, обеспечивают необходимое качество воды; они не
чувствительны к резким изменениям потока CВ и нагрузки на установку загрязнителями с высокой концентрацией.
На судах, имеющих постоянную численность экипажа более 100 чел.,
целесообразно применять установки биохимической очистки. На больших
судах обычно проще размещать установки биохимической очистки, имеющие
большие габариты.
Кроме судового оборудования для сбора, очистки и обеззараживания
сточных и нефтесодержащих вод используются следующие внесудовые технические средства, входящие в общую систему природоохранного оборудования
для сбора и утилизации отходов с судов: суда–сборщики, спецпричалы, плавучие станции, баржи-амбары, суда комплексной переработки отходов.
130
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]