Переработка отходов - насущная проблема современности.
advertisement
Министерство общего и профессионального образования Свердловской области МОУО г. Екатеринбурга МБОУ гимназия №40 Образовательная область: естествознание Предмет: экология РЕФЕРАТ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ – НАСУЩНАЯ ПРОБЛЕМА СОВРЕМЕННОСТИ Исполнитель: Спицина Юлия Константиновна, ученица 10 - А класса. Руководитель: Жест Наталья Олеговна, учитель биологии высшей категории. Екатеринбург, 2011 СОДЕРЖАНИЕ Введение……………………………………………………………….………3 1. Теоретическая часть. ……………………………………………….………6 2. Практическая часть. ……………………………………………..……12-25 2.1. Переработка отходов в высокотемпературной шахте…..……….…13 2.2. Переработка отходов на основе сжигания в барботируемом расплаве шлака……………………………………………………………………………….….13 2.3. Высокотемпературная переработка отходов в электротермическом реакторе………………………………………………………..………………….…15 2.4. Огневая регенерация………………………………………………..………...17 2.5. Пиролиз промышленных отходов………………………………….………18 2.6. Переработка и обезвреживание отходов с применением плазмы…19 2.7. Утилизация жидких отходов………………………………………….…..20 2.8. Механическая очистка сточных вод…………………………………..….20 2.9. Физико-химические методы очистки сточных вод……………………21 2.10. Биологическая очистка сточных вод……………………………..…….22 2.11. Термическая обработка осадков сточных вод……………………….23 2.12. Очистка отходящих газов ………………………………………………..24 3. Заключение………………………………………………….…………….26 4. Список литературы и ресурсов Интернет……………….……………..27 5. Приложение……………………………………………….………………28 2 ВВЕДЕНИЕ Современная цивилизация, производя общественные и личные блага жизни, использует большое количество материалов, продуктов производства и ресурсов. Нарастание темпов развития современного общества, повышение уровня жизни и увеличение потребностей человека неизменно ведут к расширению производства, от которого зависит количество отходов в мире. Что же такое отходы? Как нам подсказывают словари, отходы – это вещества или смеси, признанные непригодными для дальнейшего использования в рамках имеющихся технологий, или после бытового использования продукции. Значит, отходы – это то, что нельзя больше использовать по назначению. Но ученые, уповая на научно-технический прогресс, делают оговорку: «непригодны для дальнейшего использования в рамках имеющихся технологий». Возможно, когда-нибудь человечество расширит горизонты использования тех или иных веществ, и тогда отходов станет значительно меньше. Ну, а пока наука не сделала этот шаг, обратимся к реальности. Человечество столкнулось с проблемой утилизации отходов или их повторного использования. Связано это со многими другими проблемами, например, ограниченность и невозобновимость некоторых ресурсов, экологическая обстановка и необходимость поиска альтернативных источников энергии и материалов. Если сейчас не задумывать о способах переработки мусора, то уже скоро наша планета превратится в свалку. Только подумайте, существуют специальные полигоны для захоронения мусора. То есть земли изымаются из сельского хозяйства или из другой жизненно важной сферы деятельности и становятся непригодными для дальнейшего использования. Конечно, размеры планеты создают иллюзорное ощущение бесконечности 3 пространства, но ведь это не так! А если подумать о том, какие возможности скрыты в том, что мы называем не очень-то приятным словом отходы? Открыв новый источник энергии, наука решит не только проблему утилизации отходов, но и проблемы, связанные с ограниченностью имеющихся ресурсов; экономические затруднения: энергия и материалы, полученные в ходе переработки отходов, имеют значительно меньшую стоимость. Все эти слова звучат очень громко в масштабах всей планеты, но для устранения проблемы в мировом масштабе необходимы целенаправленные действия каждого из членов общества. Только тогда будет возможна реализация идей переработки отходов и поиска новых источников тех субстанций, которые необходимы каждому из нас. Не нужно думать о рекуклинге, ином названии процесса переработки мусора, как о чем-то далеком во времени или же не относящимся к нашей стране. Утилизация отходов – это то, что по силам каждому человеку. Но именно этот небольшой вклад в оздоровление экологии способен поднять весь мир на новую ступень цивилизации. Тема моего реферата «Переработка отходов – проблема современности». Проблема: различия между представлениями людей об утилизации мусора и объективными данными. Гипотеза: знание способов переработки мусора позволит избежать вредных последствий для экологии планеты. Объект исследования: отходы. Предмет исследования: свойства отходов и способы их переработки. Цель проекта: выявить способы утилизации отходов в домашних условиях. Задачи проекта: 1. Изучить имеющуюся информацию о свойствах отходов 2. Ознакомиться со способами утилизации отходов 4 3. Сопоставить способы переработки отходов 4. Разработать памятку о современных способах утилизации отходов. 5 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Переработка (другие отходов, термины: вторичная рециклирование и утилизация использование или возвращение в переработка, рециклинг отходов) — оборот повторное отходов производства или мусора. Наиболее распространена вторичная, третичная переработка в том или ином масштабе таких материалов, как стекло, бумага, алюминий, асфальт, железо, ткани и различные виды пластика. Также с глубокой древности используются в сельском хозяйстве хозяйственные органические, сельскохозяйственные и бытовые отходы. В настоящее время как никогда остро перед человечеством встала проблема сохранения природы. Развитие промышленного производства, урбанизация и увеличение используемости ресурсов привели к серьезным нарушениям экологии нашей планеты. Не обошли стороной такие трудности и Россию. В нашей стране пока мало что делается для эффективных действий в сфере утилизации отходов, при учете сохранности окружающей среды. Сейчас российское правительство пытается найти наиболее целесообразные пути решения проблемы отходов. Постановка такой задачи обусловлена следующими основными факторами: значительным количеством образования отходов в России; отсутствием в России экономических условий для переработки основной массы отходов, в результате чего средний уровень переработки отходов не превышает 26 %, а негативное воздействие постоянно накапливаемых отходов на окружающую среду и, следовательно, уровень экологической опасности постоянно возрастают [2]; возможность создания в рыночной экономике благоприятных экономических условий для переработки наиболее распространенных 6 отходов, демонстрируемой развитыми зарубежными странами в последние лет, 5-10 в том числе с использованием российского опыта функционирования в 70-80-х годах системы вторичных ресурсов; финансовыми потерями из-за отсутствия механизма взимания экологических платежей за некоторые виды импортируемых товаров, а также за упаковку, привозимую в Россию с импортируемыми товарами; необходимостью ратификации Россией Директивы ЕС 1994 года № 62 «Об упаковке и отходах упаковки», поскольку руководством Российской Федерации принято решение о вступлении в ВТО. Низкий уровень использования отходов (за исключением их отдельных видов — лома черных и цветных металлов, а также достаточно качественных в сырьевом отношении видов макулатуры, текстильных и полимерных отходов) объясняется, главным образом, не отсутствием технологий, а тем, что переработка большей части отходов в качестве вторичного сырья характеризуется низкой рентабельностью или вообще нерентабельна. В условиях централизованно управляемой экономики бывшего СССР затраты на сбор и предварительную переработку отходов относились на себестоимость продукции отрасли. В СССР утилизации придавалось большое значение. Были разработаны унифицированные бутылки для молока, пива и прохладительных напитков, по всей стране существовали пункты сбора стеклотары. Для сбора макулатуры и металлолома привлекались школьники и члены пионерской организации. Был налажен жесткий учет драгметаллов, применяемых в промышленности, в частности в электронике. Вторичное сырье заготавливали четыре главка: Главвторсырье (Министерство легкой промышленности) — сбор вторсырья в городах и рабочих поселках; Центросоюз — сельские местности; 7 Главвторчермет (Министерство черной металлургии) — цветной металлургии) — промышленные предприятия, совхозы и МТС; Главвторцветмет (Министерство промышленные предприятия, совхозы и МТС В новых хозяйственных условиях Минэкономразвития России не стало рассматривать вторичные ресурсы в числе объектов, требующих специальных мер государственного регулирования, а природоохранные ведомства пока не смогли создать эффективные нормативные ограничения и экономические инструменты государственного регулирования в этой области. Накопленные отходы, как правило, не перерабатываются в России, поскольку сложившиеся экономические условия не обеспечивают полную переработку даже текущего выхода отходов, характеризующихся более высокими потребительскими свойствами в сравнении с накопленными отходами. В результате низкого уровня использования продолжается накопление отходов в окружающей природной среде. Согласно оценкам НИЦПУРО, объемы накопления неиспользуемых отходов достигли 80— 90 млрд. тонн. По данным МПР России учтено 2,4 тыс. объектов размещения опасных отходов. Условия размещения таких отходов во многих случаях не соответствует действующим в России экологическим требованиям и принятым в мире стандартам. В итоге воздействие мест накопления и захоронения отходов на окружающую среду часто превышает установленные ПДК. Имеется немало примеров, когда такое превышение составляет десятки и сотни раз. На фоне снижения в последние 10 лет роли государства в управлении переработкой отходов в России в развитых странах мира, наоборот, наращивалась степень государственного воздействия в этой области. С целью снижения себестоимости продукции с использованием 8 отходов введены налоговые льготы. Для привлечения инвестиций в создание производств по переработке отходов создана система льготных кредитов, в том числе частично возмещаемых и безвозмездных в случае неудачных решений. В целях стимулирования спроса на продукцию с использованием отходов в ряде стран накладываются ограничения на потребление продукции, изготавливаемой без использования отходов, наращиваются масштабы использования системы городского и муниципальных заказов на продукцию из отходов. Широкое распространение во многих странах получили экологические платежи на возмещение затрат по сбору и предварительной переработке ряда наиболее распространенных видов продукции, создающей типовые проблемы по её утилизации после использования, — батареек, смазочных масел, аккумуляторов, изношенных шин. Особо широкое распространение получили платежи за использование упаковки или лицензионные сборы за использование торговой марки «Зеленая точка», за счет ресурсов которых осуществляется организация сбора и переработки отходов упаковки [3]. Для решения экологических проблем, связанных с грамотным использованием отходов, российские ученые могут опираться на уже существующий опыт. К настоящему времени сложились следующие основные предпосылки для необходимости и возможности решения проблемы сбора и переработки отходов в России: имеется зарубежный опыт создания централизованно- управляемых национальных систем сбора и переработки отходов, функционирующих за счет экологических платежей, то есть без целевого бюджетного финансирования; имеется отечественный опыт 70-80-х годов по организации сбора и переработки традиционных видов вторичного сырья на территории России по территориальному принципу. Отдельные элементы этой системы продолжают функционировать и в сложившихся экономических условиях; 9 имеется отечественный опыт создания в последние годы локальных систем сбора и переработки отходов в рамках крупных российских городов (Москвы, Санкт-Петербурга и др.), работающих при финансовой поддержке их административных органов [1]. Сегодня конкурентная среда в «мусорном» бизнесе (переработка и сортировка) вполне благоприятна для инвестиций. Мусороперерабатывающих компаний немного, самого мусора — просто завались, и о централизованной системе его сортировки и переработки приходится только мечтать. Местные власти пока относятся к «санитарам города» весьма благосклонно. «Вот только денег на развитие и закупку нового оборудования они не дают, — сокрушается директор ООО «Славяне» Валерий Тимошенко. — Но вложенные на первых порах средства окупить можно достаточно быстро. Если бы я занимался переработкой пластиковых отходов в России или Белоруссии, то «отбил» бы вложенное за 2 месяца. А у нас потребуется от 6 месяцев до 2 лет. При этом рентабельность производства достаточно высока». По оценкам операторов перерабатывающего рынка, рентабельность у начинающего мусоропереработчика может достигать 20%, а со временем и 50%. Помимо «чистой» переработки отходов предприятия впоследствии осваивают производство изделий из вторичного сырья. Максимально рентабельной может быть именно глубокая переработка отходов. Для комплексного решения обострившейся с начала 90-х годов проблемы сбора и переработки отходов в Российской Федерации целесообразно создать принципиально новую систему вторичных ресурсов, способную работать в рыночных условиях хозяйствования, то есть без выделения целевых средств из Федерального бюджета на эти цели. По экономическим условиям функционирования такая система должна быть аналогична национальным системам сбора и переработки отходов упаковки, созданным в последние годы в странах ЕС, то есть работать при финансовой поддержке за счет системы экологических 10 платежей и общих мер экономического стимулирования предпринимательской деятельности. Однако её функциональные задачи целесообразно расширить в направлении увеличения номенклатуры перерабатываемых отходов и с учетом специфических условий России. Элементы такого подхода фактически имеют место и в ряде стран ЕС. 11 2. ПРАКТИЧЕСКЯ ЧАСТЬ Множество различных отходов может быть использовано вторично. Для каждого типа сырья есть соответствующая технология переработки. Продолжающиеся загрязнения природной среды твердыми, жидкими и газообразными отходами производства и потребления, вызывающими деградацию окружающей среды, в последнее время остаются острейшей экологической проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое значение. Несмотря на продолжавшийся в последние годы спад производств, это не вызвало снижения объемов отходов, образующихся на промышленных предприятиях и соответственно поступающих в воздух, водные объекты и почвы, и адекватного уменьшения техногенной нагрузки на окружающую среду. В частности, миллиарды тонн твердых, пастообразных, жидких, газообразных отходов ежегодно поступают в биосферу, нанося тем самым непоправимый урон как живой, так и неживой природе. В глобальных масштабах изменяется круговорот воды и газовый баланс в атмосфере. Несмотря на давность и большое количество исследований в области экологически чистого производства, проблема утилизации и переработки промышленных отходов остается актуальной до сих пор. Поэтому, появилась экономически, технологически и экологически обоснованная необходимость в разработке и внедрении всё новых прогрессивных и безопасных методов решения проблемы избавления биосферы от опасности ее загрязнения отходами производства и потребления. Для выбора более рационального пути решения проблемы необходим предварительный учет и оценка отходов. Проблема переработки и утилизации твердых отходов производства и потребления продолжает оставаться одной из наиболее острых. Несмотря на большое количество проектов создания аппаратов по экологически 12 чистой утилизации опасных веществ и их смесей у большинства из них рано или поздно обнаруживаются серьезные просчеты в конструкции. 2.1.Переработка отходов в высокотемпературной шахте Поскольку доменные печи могут работать только на дорогостоящем коксе, то для переработки отходов их необходимо реконструировать. Доменные печи оснащаются воздушными фурмами, подающими в печь горячий воздух на уровне жидкой металлической ванны, то есть несколько выше обычного. Это позволяет значительно повысить температуру жидких продуктов в печи, позволяет вводить в шахту определенное количество угля и превращает обычную доменную печь в высокотемпературную шахтную печь [4, 5]. При достижении определенного температурного запаса через горн можно загружать в печь жирные и бурые угли, пластмассовые и хлорвиниловые отходы, отходы нефтепродуктов, автомобильные покрышки, лакокрасочные изделия. Степень очистки дымовых газов в системах обычных доменных печей достаточно высока и качество их проверено в промышленных условиях многих стран мира. Возможно использования шлаков в качестве сырья для производства облицовочных плит, возможна попутная выплавка чугуна или стали. 2.2.Переработка отходов на основе сжигания в барботируемом расплаве шлака Институтом «Гинцветмет» совместно с другими Российскими организациями была разработана технология переработки твердых бытовых и промышленных отходов, на основе так называемого принципа Ванюкова, превосходящей по экологическим и экономическим показателям широко распространенные в мире термические методы. 13 Суть технологического высокотемпературном процесса разложении слое барботируемого шлакового заключается компонентов расплава при рабочей температуре в массы в 1250 – 1400 ºС и выдерживании их в течение 2 – 3 секунд, что обеспечивает полное разложение всех сложных органических соединений до простейших компонентов. Экологическая эффективность подтверждена крупномасштабными испытаниями на полупромышленной барботажной печи при переработке обычного бытового мусора от жилых домов на опытном заводе Гинцветмета. Уже на выходе пылегазового потока из печи отсутствуют высокотоксичные соединения типа диоксинов, фуранов и др. Остающиеся вредные микропримеси (пылевозгоны, хлористый водород, сернистые соединения и др.) улавливаются и нейтрализуются благодаря высокоэффективной пылегазоочистной системе оборудования, широко при меняемого на заводах цветной металлургии. Заводы имеют следующие основные преимущества: Модули топок работают в автогенном режиме (без дополнительного топлива) за счет теплотворности самих отходов. Теплом отработанного пара турбогенератора в зависимости от мощности модуля можно отапливать от 3 до 30 гектаров тепличных хозяйств. Получаемый шлак, используется для изготовления строительных изделий (минеральная вата, декоративная керамическая плитка, фундаментные блоки и др.), а также для строительства дорог. Из газов топки, возможно, получение товарной угольной кислоты (сухого льда) и метанола (сырья для получения высокооктанового бензина). Условная экономия земельных площадей при переработке 120 тыс. тонн отходов за счет высвобождения ее при ликвидации или сокращении полигонов составит 150 га при продолжительности эксплуатации модуля в течение 30 лет [4]. Барботаж осуществляется за счет подачи через стационарные дутьевые устройства окислительного дутья. Отходы рассматривается как 14 топливо с теплотворной осуществляется автогенно без способностью. добавления топлива Переработка на дутье, с обогащением кислородом до 50 – 70 %. Комплекс по утилизации отходов позволяет перерабатывать без предварительной сортировки и сушки со значительными колебаниями по химическому и морфологическому составу. Экологическая безопасность достигается за счет отсутствия на выходе из печи высокотоксичных соединений и применения системы очистки газа, имеющей запас по пропускной способности и рассчитанной на улавливание практически всех возможных вредных соединений, встречающихся в бытовых и промышленных отходах и образующихся при их переработке. В результате переработки образуются: газы, содержащие продукты сгорания и разложения отходов, и шлак, состоящий из силикатов и оксидов металлов. Возможно образование донной фазы, содержащей черные и цветные металлы. Шлак после водной грануляции поступает на предприятия стройиндустрии или на строительство автодорог. Донная фаза отливается в слитки и отправляется на переработку на предприятия черной и цветной металлургии. Газы охлаждаются в газоохладителе с получением пара энергетических параметров, очищаются от пыли, возгонок, вредных примесей и сбрасываются в дымовую трубу. Пылевынос не более 2 – 3 %. Крупная пыль до 60 % по массе возвращается в печь. Мелкая пыль: концентрат тяжелых цветных металлов (цинк, свинец, кадмий, олово) отправляется потребителю. Кроме этого, в качестве товарной продукции можно получать электроэнергию, тепло (отработанный пар), азот жидкий, аргон жидкий, аргон газообразный. 2.3. Высокотемпературная переработка отходов в электротермическом реакторе 15 Высокотемпературная единственная гарантия переработка уничтожения твердых отходов опаснейших – это биологических, биохимических, химических продуктов и супертоксикантов – диоксинов и диоксиноподобных веществ. Во Владимире и Владимирской области ведутся работы по переработке твердых промышленных и бытовых отходов, в том числе отходов лечебных учреждений, с помощью электротермического способа с получением синтез газа для его последующего использования в качестве дешевого топлива с высокой теплотворной способностью. Сущность технологии заключается в электротермическом нагреве массы реактора до температуры от З00 до 2000ºС, с подачей в зону реактора твердых отходов и воды. В перспективе возможно создание промышленной установки для ликвидации таких отходов. Многие специалисты считают, что решение проблемы невозможно без того, чтобы переработке предшествовала сепарация по группам с использованием каждого компонента в качестве сырья. Однако, если сепарация экономически нецелесообразна, то их следует перерабатывать на установках под воздействием высокой температуры. В то же время, такое воздействие не может не вызвать образование вредных веществ, в частности образование одного из опаснейших классов веществ, которые все чаще стали упоминаться экологами и другими специалистами, галоидированных диоксинов и диоксиноподобных веществ. Это супертоксиканты, особо вредные и опасные продукты синтетической химии, побочные продукты ряда химических производств и попутные микровыбросы промышленности и хозяйственной деятельности человека. Основными источниками диоксинов являются: Химическая промышленность - 86%; Целлюлозно-бумажная промышленность - 6%; Цветная металлургия - 2-3%; 16 Коммунальное хозяйство - 3%; Переработка промышленных и бытовых отходов - до 3%. Реализация промышленной установки по высокотемпературной переработке промышленных и бытовых отходов позволит полностью решить проблему отходов в крупных городах и тем самым обезопасить население от распространения вредных химических, биохимических и биологических отходов. Пуск и работа промышленной установки по утилизации отходов позволит получать в процессе утилизации синтез-газ, который может быть использован в качестве топлива с высокой теплотворной способностью. Работа установки по высокотемпературной переработке твердых отходов (1500ºС) и получениюсинтез-газа – это наиболее экономически оправданный и экологически безопасный и надежный способ ликвидации многих токсичных веществ и одного из типичных путей распространения галоидированных диоксинов и диоксиноподобных веществ, опаснейших ядов, чрезвычайно опасных для человека и других организмов. 2.4. Огневая регенерация В основу этого метода положен процесс высокотемпературного разложения и окисления токсичных компонентов отходов с образованием практически нетоксичных или малотоксичных дымовых газов и золы. С использованием данного метода возможно получение ценных продуктов: отбеливающей земли, активированного угля, извести, соды. Огневая регенерация предназначена для извлечения из отходов какого-либо производства реагентов, используемых в этом производстве, или восстановления свойств отработанных реагентов или материалов. Эта разновидность огневого обезвреживания обеспечивает не только природоохранные, но и ресурсосберегающие цели. 17 Для достижения требуемой санитарно-гигиенической полноты обезвреживания отходов необходимо, как правило, экспериментальное определение оптимальных температур, продолжительности процесса, коэффициента избытка кислорода в камере горения, равномерности подачи отходов, топлива и кислорода. Протекание процесса обезвреживания в неоптимальных условиях приводит к появлению компонентов в продуктах сгорания и, в первую очередь, в дымовых газах. 2.5. Пиролиз промышленных отходов Существует два различных типа пиролиза токсичных промышленных отходов. Окислительный пиролиз – процесс термического разложения промышленных отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Данный метод применим для обезвреживания многих отходов, в том числе «неудобных» для сжигания или газификации: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, пластмасс, шламов с большим содержанием золы, загрязненную мазутом, маслами и другими соединениями землю, сильно пылящих отходов. Кроме этого, окислительному пиролизу могут подвергаться отходы, содержащие металлы и их соли, которые плавятся и возгорают при нормальных температурах сжигания, отработанные шины, кабели в измельченном состоянии, автомобильный скрап. Метод окислительного пиролиза является перспективным направлением ликвидации твердых промышленных отходов и сточных вод. Сухой пиролиз. Этот метод термической обработки отходов обеспечивает их высокоэффективное обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья, что способствует созданию 18 малоотходных и безотходных технологий и рациональному использованию природных ресурсов. Сухой пиролиз – процесс термического разложения без доступа кислорода. В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкий продукт и твердый углеродистый остаток. Метод сухого пиролиза получает все большее распространение и является одним из самых перспективных способов утилизации твердых органических отходов и выделении ценных компонентов из них на современном этапе развития науки и техники. 2.6. Переработка и обезвреживание отходов с применением плазмы Для получения высокой степени разложения токсичных отходов, особенно галоидосодержащих, конструкция сжигающей печи должна обеспечивать необходимую продолжительность пребывания в зоне горения, тщательное смешение при определенной температуре исходных реагентов с кислородом, количество которого также регулируется. Для подавления образования галогенов и полного их перевода в галогеноводороды необходим избыток воды и минимум кислорода, последнее вызывает образование большого количества сажи. Применение низкотемпературной плазмы – одно из перспективных направлений в области утилизации опасных отходов. Посредством плазмы достигается высокая промышленности, в степень том обезвреживания отходов химической числе галлоидосодержащих органических соединений, медицинских учреждений; ведется переработка твердых, пастообразных, жидких, газообразных; органических и неорганических; слаборадиоактивных; бытовых; канцерогенных веществ, на которые установлены жесткие нормы ПДК в воздухе, воде, почве. 19 Безрасходный плазменный нагрев твердых и жидких углеводородов приводит к образованию ценного газового полуфабриката в основном водорода и оксида углерода – синтез-газ – и расплавов смеси шлаков, не представляющих вреда окружающей среде при захоронении в землю, а синтез-газ можно использовать в качестве источника пара на ТЭС или производстве метанола, искусственного жидкого топлива. Основной технологический процесс происходит в камере, внутри которой находятся два электрода (катод и анод), обычно из меди, иногда полые. В камеру под определенным давлением, в заранее установленных количествах поступают отходы, кислород и топливо, может добавляться водяной пар. В камере поддерживается постоянное давление и температура. Высокая энергоемкость и сложность процесса предопределяет его применение для переработки только отходов, огневое обезвреживание которых не удовлетворяет экологическим требованиям. 2.7. Утилизация жидких отходов Промышленные состоянии, обычно отходы, находящиеся являются в жидком трудноутилизируемы, агрегатном а зачастую представляют серьезную угрозу окружающей среде ввиду высокой токсичности. Жидкие отходы, по сравнению с твердыми отходами, технологически значительно более сложно изымать из производства, транспортировать. 2.8. Механическая очистка сточных вод Механическая очистка сточных вод, как правило, является предварительным этапом для очистки промышленных сточных вод. При 20 этом обеспечиваются выделение незначительной доли взвешенных веществ и снижение загрязнения. Высокая эффективность процесса достигается интенсификацией гравитационного отстаивания, затем пропуском сточных вод через слой различных зернистых материалов или через сетчатые барабанные, напорные фильтры или фильтры с плавающей нагрузкой и без добавления химических реагентов и с использованием фильтровальных материалов. Метод целесообразно использовать при создании замкнутых систем водоснабжения промышленных предприятий. На практике применяются две принципиально отличающиеся конструкции: с перекрестным движением потока воды и выделенного осадка и с противоточно-прямоточным. У конструкций блоков с перекрестной схемой существует некоторый перерасход фильтрующего материала. Блоки в противоточно-прямоточных схемах лишены данного недостатка. Поэтому могут изготавливаться практически из любого тонкого и пленчатого материала. Особый интерес представляют пленочные материалы из-за их невысокой стоимости и небольшой массы, что облегчает их монтаж. Несмотря на давность разработки данных устройств и простоту их изготовления и эксплуатации они пока не получили должного применения и распространения. Значительный интерес представляют фильтрующие материалы, которые не требуют регенерации и могут быть утилизированы после выгрузки их из фильтра, например в качестве топлива: антрацит, бурый уголь, коксовая крошка, торф. 2.9. Физико-химические методы очистки сточных вод Физико-химические методы очистки сточных вод пригодны для использования на предприятиях различных отраслей и могут применяться 21 как самостоятельно, так и в комплексе с другими способами очистки и переработки сточных вод. Методы коагуляции и флокуляции могут применяться на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, легкой промышленности. Сорбционные методы, с использованием в качестве сорбентов золу, торф, коксовую мелочь, селигатели, активированные угли различных марок, наиболее эффективны для извлечения из сточных вод ценных растворенных веществ с их последующей переработкой и использованием, а очищенные воды пригодны для оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Одним из перспективных направлений очистки сточных вод является применение мембранных микрофильтрация – технологий: наиболее обратный осмос, универсальные, ультра- и экономически целесообразный и экологически безопасные методы обработки сточных вод [2, 3]. Самым производительным из этих методов является способ ультрафильтрации, пригодный для очистки сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной, химической, нефтехимической, металлургической, пищевой, пищевой, микробиологической отраслей промышленности и при гальванопроизводстве. Методы ультра- и микрофильтрации обладают высокой простотой эффективностью и очистки, компактностью невысокими энергозатратами, установок, автоматизацией и экологичностью процесса. 2.10. Биологическая очистка сточных вод На современном техники биоочистка является этапе основным и развития наиболее науки и перспективным методом удаления загрязнений из сточных вод, т.к. обеспечивает достаточно глубокий распад веществ и основан на использовании природных процессов и катализаторов. 22 Среди биологической очистки наибольшее распространение получил аэробный метод, который постоянно продолжает совершенствоваться. Постоянно разрабатываются новые типы агрегатов, модифицируются существующие конструкции. Сложившаяся обстановка на промышленных предприятиях свидетельствует об исчерпании возможности традиционных экстенсивных способов развития очистных сооружений. В настоящее время необходим качественно новый подход к развитию и обновлению технологий очистки сточных вод и переработки осадков. 2.11. Термическая обработка осадков сточных вод Проблема утилизации промышленных сточных вод сводится далеко не только к методам их очистки. Необходим и поиск совершенных технологий переработки осадков жидких отходов, обеспечивающих природоохранные и ресурсосберегающие требования. До недавнего времени задачу обезвреживания осадка и избыточного активного ила в основном решали сооружения иловых картов, что вызывало вторичное загрязнения окружающей природной среды. Важной проблемой было и остается до сих пор присутствие в осадках неутилизируемых компонентов: концентрированных нелетучих веществ, токсичных веществ, тяжелых металлов. Наиболее перспективным методом обезвреживания таких отходов следует считать термический метод, гарантирующий наиболее полную деструкцию с образованием газовой фазы При увеличении температуры до 300 – 415ºС, происходило уменьшение массы осадка, вызванное выгоранием органики. В этом интервале температур протекали экзотермические процессы. 23 Дальнейший нагрев осадка происходил с выделением тепла при практически постоянном уменьшении массы образца в интервале 800 – 900ºС. Далее осадок не претерпевал заметных изменений массы. Учитывая размеры иловых карт и массу накопленных в них осадков, практически невозможно полностью переработать осадок в полном объеме. Однако есть возможность в различных участках карты наладить высокотемпературную обработку отходов, стремясь не достигать температур газовой фазы, опасных для гермопокрытия карты. Технологически деструкции отходов, выгодно, организуя проводить очистку процесс термической отходящих газов и по возможности использовать их в качестве тепла для энергоносителей. Остающуюся золу целесообразно использовать в качестве сырья для производства стройматериалов. 2.12. Очистка отходящих газов Самыми распространенными соединениями, загрязняющими атмосферу, являются СО, SO2, NO2 и твердые взвешенные частицы. Большинство из них токсичны, и превышения ими ПДК влечет за собой загрязнение окружающей среды, в частности наносит существенный вред живым организмам, обитающим как вблизи источника загрязнений, так и на значительном удалении от него. Перспективными для комплексной очистки отходящих газов от токсичных соединений признаны способы, использующие различные физические методы: электрические и магнитные поля, воздействие ультрафиолетового излучения. Наиболее перспективными для очистки отходящих газов признаны методы, использующие низкотемпературную плазму стримерного, коронного и барьерного разряда. Преимущества плазмохимического способа очистки состоит в том, что продукт, извлекаемый из плазмы, оказывается достаточно чистым и 24 получается при незначительном числе стадий процесса. Использование плазмы требует меньших производственных площадей и дает меньшее количество отходов. Одним из главных недостатков плазмохимического метода очистки газообразных отходов является образование побочных продуктов, в частности озона и оксидов азота. 25 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Несмотря на внешнюю сложность организации процесса утилизации отходов, посильную лепту в общее дело может внести каждый. Для того чтобы люди могли своими силами помочь сохранению окружающей среды, я предлагаю памятку по утилизации бытовых отходов. Эта памятка составлена на основе теории утилизации и после изучения способов утилизации отходов в современном мире: 1. Отходы, подвергающиеся вторичному использованию, такие как металл, бумага, лучше всего сдавать в специальные пункты приема. Есть надежда, что какое-то количество минеральных и лесных ресурсов будет сохранено. 2. Пищевые отходы логичнее всего компостировать. Кроме сохранения экологии, пользу приносит и тот факт, что в результате получается неплохое удобрение. 3. Воду, конечно же, следует экономить. Какими бы не казались водные ресурсы безграничными, они все-таки ограничены. 4. Правда, вот с твердыми бытовыми отходами человек самостоятельно справиться не может, поэтому их все-таки придется выбрасывать. Но давайте хотя бы не мусорить на улице. 5. Нашему городу еще обещают контейнеры для различных видов отходов. Поэтому людям стоит задумываться о воспитании в себе качеств, которые будут способствовать утверждению мнения о том, что мусор необходимо сортировать. Можно очень долго говорить о способах утилизации отходов, о необходимости этой самой утилизации, но пока каждый лично не поймет, что Земля – это наш дом, что мы в ответе за экологию нашей страны и нашего города, что сохранить здоровье планеты нам под силу, любые нововведения будут попросту бесполезны. В первую очередь в человеке нужно воспитывать любовь в своей планете и культуру поведения. 26 4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИНТЕРНЕТ - РЕСУРСОВ 1. Дрейер А.А., Сачков А.Н., Никольский К.С. Твердые промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка., М : Наука, 1997 2. Черп О.М., Виниченко В.Н. Проблема твердых отходов Комплексный подход. М.: Наука, 2000. 3. 300 вопросов и ответов по экологии/Художники В.Х.Янаев, В.Н.Куров. Ярославль: Академия развития,1998.-240с.: ил 4. Эскин Н. Б., Тугов А. Н., Изюмов М. А. Разработка и анализ различных технологий сжигания бытовых отходов. Сборник. Москва, ВТИ, 1996. 5. dic.academic.ru 6. ecosystema.ru 7. solidwaste.ru 8. energie-forum.ru 9. kiozzis.ru 27 5. ПРИЛОЖЕНИЕ 28 Приложение 1 К отходам относят: 1. Макулатура: 7. Пластмассы: бумага; ПЭТ; картон; ПВХ; газеты; ПВД; текстиль; АБС; TetraPak. ПС; 2. Стекло: ПНД. стеклотара; 8. Резина: стеклобой. шины; 3. Металлолом: резина. чёрный; 9. Биологические: цветной; пищевые отходы; драгоценный. жиры; 4. Химикаты: ассенизация. кислоты; 10. Древесина: щёлочи; сучья; органика. стружка; 5. Нефтепродукты: листья. масла; 11. Строительные: битум; кирпич; асфальт. бетон. 12. Сточные воды 6. Электроника: изделия; платы; аккумуляторы; ртутные лампы; провода 29 Приложение 2 Вторичные пластмассы: ПЭТ (ПЭТФ) — Полиэтилентерефталат ПВХ — Поливинилхлорид ПП — Полипропилен ПЭНД — Полиэтилен низкого давления ПЭВД — Полиэтилен высокого давления ПВ — Полиэтиленовый воск ПА — Полиамид АВС — Акрилонитрилбутадиенстирол ПС — Полистирол ПК — Поликарбонат ПБТ — Полибутилентерефталат 30 Приложение 3 Достоинства и недостатки способов утилизации: Складирование отходов Достоинства Недостатки 1. Не требует постоянных и 1. Затраты на борьбу с последствиями губительного крупных капиталовложений. влияния свалок, т.е. на охрану природы, здравоохранение, во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО. 2. Места складирования 2. Под всё разрастающиеся свалки, уходят новые отходов могут не обновляться огромные территории. Количество свалок десятилетиями непрерывно увеличивается. 3. Позволяют единовременно 3. Разлагающиеся на свалках ТБО и промышленные избавиться от большого отходы проникают в почву, тем самым, заражая количества ТБО или её. Ядовитые испарения загрязняют воздух. промышленных отходов Попадающие в водоемы остатки ТБО губительно сказываются на состоянии воды, вредят флоре и фауне этих водоёмов. Все эти последствия негативно влияют на здоровье человека, нарушают обменные процессы в природе 4.Результаты 4. Последствия разрушительного влияния свалок на тразрушительного влияния природу могут оказаться необратимыми в свалок на природу не видны будущем. сразу. Захоронение отходов Достоинства 1.Позволяет забыть о проблеме утилизации отходов. Создаётся видимость - если закопать ТБО, то они исчезнут. 2. Не требуются новые огромные территории. 3. Не требует постоянных и крупных капиталовложений. Недостатки 1. Находящиеся в почве отходы отравляют её, попадая через подземные воды в водоёмы, представляют огромную опасность для человека и животных. 2. Подземные свалки не заметны, на первый взгляд, но на поверхности земли над ними почва отравлена и разрыхлена, она не пригодна ни для строительства, ни для земледелия, ни для выпаса скота. Более того с поверхности почв над свалками часто испаряются едкие токсичные вещества. 2. Затраты на борьбу с последствиями губительного влияния захоронений отходов, т.е. на охрану природы, здравоохранение, во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО. 31 Сливание отходов в водоёмы Достоинства 1. Не требует крупных единовременных капиталовложений 2. Слитые отходы быстро распространяются по поверхности воды, быстро оседают на дно, растворяются, создавая видимость чистоты. 3.При блокировке мест слива отходов, ядовитые вещества распространяются не сразу и не заметно. Недостатки 1.Затраты на очистку воды, фильтрацию; ущерб рыболовецкой промышленности, водному транспорту во много раз превысят расходы на строительство заводов по переработке и утилизации ТБО. 2.По поверхности воды, по дну водоёмов продукты разложения отходов распространяются на огромные расстояния, отравляя акваторию, делая её непригодной для жизни рыб, для использования в промышленности. Растворенные в воде едкие, а порой и токсичные отходы крайне опасны для животных и человека. 3. Блокировка мест слива отходов внушает людям спокойствие, притупляет бдительность, это приводит к тому, что распространению ядовитых веществ никто не препятствует, Сжигание мусора Достоинства Недостатки 1. Позволяет единовременно избавиться от большого количества мусора. 1. Ядовитые газы, выбрасываемые в атмосферу с дымом, провоцируют тяжелые заболевания у людей, способствуют образованию озоновых дыр. 2. Из-за постоянных выбросов дыма в атмосферу над городами и предприятиями образуются плотные дымовые завесы. 2. Удобно в больших городах и на крупных предприятиях, так как позволяет избавляться от отходов по мере их поступления. 3. После сжигания отходов остаётся ядовитый пепел, который, впоследствии, тоже приходиться утилизировать одним из выше перечисленных способов. 32