Способы переработки всех видов отходов

Охрана окружающей среды – задача, которая ставит человечество на грань выживания. Особенно остро обстоит дело с твердыми бытовыми отходами и их утилизацией, количество которых приобретает угрожающий характер. В России на проблему утилизации не обращали внимание должным образом – не было соответствующей законодательной базы, смет и контроля над вывозом и захоронением ТБО. Из 130 млн. тонн мусора, который ежегодно образуется на территории РФ, только 3 % идет во вторичное производство, остальной гниет на свалках и полигонах.

Основными препятствиями для эффективной переработки и утилизации бытовых отходов в нашей стране являются:

• Отсутствие дешевых технологий переработки и смет.
• Несоответствие правовой базы запросам общества.
• Стереотипы культуры обращения с ТБО.
• Неполное осознание необходимости управления со стороны органов власти.
• Отсутствие квалифицированных специалистов.
• Недостаточное привлечение к проблеме бизнес структур.

Виды отходов

К ним относят все продукты производственной и бытовой деятельности человека, которые потеряли свои потребительские свойства. Они собираются в жилых массивах, на промышленных предприятиях, в транспорте, в местах общественного пользования.

Основную массу мусора составляют ТБО. Его составляют отходы, которые скапливаются в жилых и общественных зданиях – предприятиях торговли, культуры спорта и прочих, выработка из систем отопления, мусор, собранный с уличных территорий.

ТБО группируют по:

• Источнику образования.
• Морфологическому составу.
• Физическому состоянию.
• Классу опасности.

По законодательству РФ твердые бытовые отходы подразделяются на следующие группы по источнику образования:

1. Природного происхождения:

• Остатки пищи (гниющий мусор).
• Отходы учреждений медицины – хирургии, стоматологии, ветеринарии.
• Упаковочные материалы и тара природного происхождения – из бумаги, картона, ДСП, древесины, хлопка.

2. Производственного происхождения:

• Лом черных и цветных металлов.
• Отходы химии и нефтехимии.
• Бой стекла и посуды.
• Полимеры, резина, синтетические материалы и прочие продукты синтеза.
• Отходы токсичных тяжелых металлов, ртути и радиоактивные.

Объем ТБО зависит от таких факторов, как величина населенного пункта, природная зона, культурный уровень и традиции населения, потенциал развития промышленного и сельскохозяйственного производства. В среднем в России душевой показатель не превышает 250 кг., в то время, как в США он составляет 720 кг.

К постоянным компонентам ТБО относят:

• Бумагу и картон.
• Текстиль.
• Остатки пищи, кости и продукты с вышедшим сроком хранения.
• Опавшую листву, ветки и сучья.
• Древесину.
• Кожу.
• Камни.
• Металл.
• Керамику.
• Пластмассы и полимеры.
• Отработанные батареи и аккумуляторы.
• Бытовую технику.
• Строительный мусор.

Особую угрозу представляют продукты гальваники, ртутные лампы, разбитые термометры.

Помимо ТБО есть и жидкие. Это все виды вод, которые образуются на территории предприятий, стоки ливневых канализаций, бытовые стоки в местах, где нет централизованной канализации и водоснабжения.

К газообразным бытовым отходам относят все виды:

• Газовых выбросов.
• Аэрозольных выбросов.
• Инертные газы.
• Побочные газы промышленного производства.
• Пары, содержащие вредные вещества.

Очень часто в этих отходах содержится высокий процент ПДК тяжелых металлов, токсичных соединений, радиоактивных веществ.

Техногенные

Техногенные отходы – это сырьевые остатки материалов и полуфабрикатов, побочные продукты производства, которые по составу и качеству не соответствуют действующим стандартам. Техногенные в большом объеме свидетельствуют о несовершенстве технологических процессов или экономического механизма производства.

К техногенным относят:

• Остатки, образующиеся в результате обработки сырья и материалов.
• Отходы добычи полезных ископаемых и обогащения руд.
• Отходы, выбранные из пыле и газоуловителей, сточные производственные воды.
• Отходы потребления – отработанные материалы, изделия, машины и оборудование.

Техногенные отходы содержат ресурс для вторичной переработки. Исходя из возможностей, их подразделяют на реальные и потенциальные.

Опасные виды

Как правило, технический прогресс мало учитывает воздействие того или иного производства на организм человека, его здоровье, а тем более не берет в расчет удаленную перспективу для возможного потомства.

Твердые, жидкие и газообразные отходы производства имеют разный химический состав и уровень токсичности. Основными загрязнителями природной среды являются нефтепродукты, кислоты, щелочи, электролиты, соединения тяжелых металлов. Именно они представляют главную угрозу для людей, сельскохозяйственных животных и растительных культур.

1. Свинец. В связи с хозяйственной деятельностью человека и увеличением объема отходов производства и потребления, миграция элемента приобрела огромные масштабы. Свинец фиксируется в костях скелета, волосах человека, им заражены растения. При этом он практически не выводится из организма, разрушая кроветворную и нервную системы. У детей увеличение ПДК свинца приводит к слабоумию. Основной источник свинца – продукты нефтехимии и сгорания топлива с примесью свинцовых соединений.
2. Ртуть. Наибольшую опасность представляют такие соединения, как этилртуть и метилртуть. Они попадают в организм через кожу, органы дыхания и с пищей. Прибрежные зоны, засоренные сточными водами и отходами ртутного производства, несут опасность в виде рыбы и устриц, которые аккумулируют в своих телах этот металл. Ртутные пары поражают все системы органов, повышают количество детей, родившихся с уродствами. Существуют строгие нормы ПДК в отношении отходов. Ртуть не должна в них превышать 0,05 мг. на 1 кг. Отработанные ртутные лампы и термометры подлежат обезвреживанию путем демеркуризации, а затем их утилизируют.
3. Кадмий. Основной источник кадмия – горнорудное производство, работа двигателей внутреннего сгорания и мусоросжигательных заводов. В организм он попадает через воздух и воду, вызывая поражение нервной системы, почек, костей скелета.
4. Хром. Ученые доказали, что воздействие элемента напрямую связано с ростом числа онкологических заболеваний. Он вызывает поражение органов дыхания, почек, сердца, психические расстройства. Основной источник загрязнения – предприятия и производства с использованием хрома.
5. Медь. В основном токсичными являются соли меди, которые используются в гальваническом производстве. При превышении ПДК они вызывают различные виды заболеваний, в том числе и аллергию.
6. Полихлориванные и полибромированные бифенилы. Эти вещества находятся в диэлектриках, охлаждающих жидкостях, в конденсаторах и трансформаторах. Они входят в число стойких загрязнителей и требуют обеззараживания. Законом предусматривается сбор зараженного грунта, сточных вод, опилок и ветоши, загрязненных ПХБ. Токсическое воздействие этих веществ на человека велико, начиная от поражения кожи, до увеличения процента мертворождений.
7. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Источниками являются предприятия пищевой промышленности, связанные с копчением, варкой, выпечкой и прочими видами термической обработки продуктов питания. Более всего в отходах присутствует бензопирен, который обладает канцерогенным воздействием.
8. Нитрозамины. Они входят в состав минеральных удобрений, содержащих мочевину и лекарственных препаратов на основе амидов, аминов, нитратов и нитритов.
9. Поливинилхрод. Они распространены повсеместно, ведь вещество активно используется для производства тары и упаковок. Тысячами тонн упаковочные материалы вывозятся на свалки мусора, где медленно разлагаются и выделяют в почву, воду и воздух токсичные вещества. Поливинилхлориды воздействуют на организм с отдаленными последствиями, накапливаясь в тканях.

Список может быть продолжен соединениями хлора, продуктами анилинового производства, смолистыми веществами.

Помимо опасных в токсическом отношении, существует группа, опасная в эпидемиологическом отношении. Ее составляют медицинские отходы, содержащие патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов.

Они относятся к двум классам опасности:

1. Класс «Б» — опасные, которые складывают материалы и инструменты, загрязненные биологическими жидкостями от инфицированных больных, а также все виды биоотходов из хирургических, патолого — анатомических, инфекционных отделений, микробиологических лабораторий.
2. Класс «В» — особо опасные. Это все, что контактировало с больными особо опасными инфекциями – чумой, холерой, туляремией, сибирской язвой, мусор противотуберкулезных диспансеров.

Отходы этих классов перед транспортировкой предварительно обезвреживаются. Их сбор регламентирован в особую маркированную тару, класса «Б» — в желтую, «В» — в красную.

Виды отходов промышленной переработки

В мировой практике существуют несколько вариантов обезвреживания и утилизации бытовых отходов производства и потребления.

К основным способам утилизации относятся:

• Сжигание в топливных печах.
• Биотермическое анаэробное компостирование с получением органических удобрений и тепловой энергии.
• Анаэробная ферментация (пиролиз) с получением энергии.
• Извлечение ценных компонентов и фракций, пригодных для повторного использования.

Каждый из методов утилизации наделен своими достоинствами и недостатками. Их применение зависит от структуры и местных условий.

1. Сжигание – наиболее малоопасный и старый метод утилизации. Он позволяет быстро уменьшать объемы скапливающегося мусора, с разложением его до безопасных фракций. Главный недостаток такого рода утилизации – отрицательное влияние на экологию.
2. Биотермическое компостирование – это разложение мусора под воздействием микроорганизмов. В результате их толща саморазогревается, гибнут все болезнетворные микробы и живые организмы, которые могут причинить вред человеку. В результате получается ценный компост и биотопливо. Недостаток метода – необходимость сортировки ТБО и содержание солей тяжелых металлов.
3. Пиролиз – распространенный в развитых странах способ получения дешевой тепловой и электрической энергии. Мусор сжигается в бескислородной среде, что обеспечивает высокий КПД установок.
4. Сортировка и сепарирование с извлечением ценных компонентов – самый оптимальный путь сохранения экологии, возможность уменьшить объемы мусора и сохранить значительную часть природных ресурсов.

С развитием прогресса в мире появляются все новые разновидности бытовых отходов. Проблема их утилизации и повторного использования – перспективное направление для научно — практических разработок. Главная цель этого длительного и кропотливого процесса – свести к минимуму отрицательное воздействие отходов на природу и человека.