Проблемы охраны окружающей среды и сохранения природных ресурсов

Размещено на http://allbest.ru

Содержание

1. Природно-ресурсный потенциал

2. Виды и классификация природных ресурсов

2.1 Природные ресурсы России

2.2 Истощение природных ресурсов

3. Проведение классификации групп отходов, выявление их источников и масштабы образования

3.1 Что такое отходы. Виды отходов

3.2 Бытовые отходы

3.3 Промышленные отходы

3.4 Классы опасности отходов

4. Правила и порядка переработки, обезвреживания и захоронения промышленных отходов



1. Природно-ресурсный потенциал

Природно-ресурсный потенциал -- совокупность естественных ресурсов, являющихся основой экономического развития территории. Она является очень важной для каждой страны и ее регионов характеристикой, отражающей обеспеченность ресурсами каждой отрасли хозяйства, распределение ресурсов по всей стране в целом. Величина природно-ресурсного потенциала представляет собой сумму потенциалов отдельных видов ресурсов. Природные богатства России в 3,8 раза выше, чем в США и в 4,5 раза выше, чем в Китае.

Природные ресурсы представляют совокупность природных ресурсов, которые могут быть использованы в народном хозяйстве. Российская Федерация занимает первое место в мире по запасам углей, железной руды, фосфоритов и калийных солей, лесных и земельных ресурсов. Весьма существенной является доля страны в мировых запасах нефти, водных ресурсов, цветных металлов, некоторых видов химического сырья, природного и попутного газа.

Минеральные ресурсы - полезные ископаемые в недрах Земли, запасы которых оценены по геологическим данным. Месторождения полезных ископаемых распределены в земной коре неравномерно. Они делятся на топливно-энергетические (нефть, природный газ, уголь, урановые руды, горючие сланцы, торф), металлорудные (руды черных, цветных, редких, благородных металлов) и неметаллические (химическое, строительное сырье, техническое руды). Минеральные ресурсы относятся к числу невозобновляемых видов природных ресурсов. По объему разведанных запасов газа Россия занимает первое место в мире, угля -- второе, нефти -- шестое, никеля, платиноидов и платины, алмазов, ряда других полезных ископаемых -- первое-третье место в мире. Имеются крупные запасы апатитов, калийных солей, плавикового шпата и других неметаллических минеральных ресурсов. Россия играет важную роль в мировом минерально-сырьевом комплексе. Из общего объема полезных ископаемых добываемых в мире, на ее долю приходится 28% природного газа, апатитов - 55%, алмазов -26%, никеля - 22%, каменных солей - 16%, железной руды - 14%, цветных и редких металлов - 13%, нефти - 12%, каменного угля - 12%. Также в России есть немало дефицитных видов минерального сырья такие, как, марганцевые руды, хромовые, урановые, титановые руды, а также цирконий, бокситы, некоторые виды нерудного минерального сырья. Их дефицит обусловлен отсутствием на территории России крупных месторождений.

Национальное богатство России оценивается специалистами на сегодняшний день следующим образом (минимально):

§ основной капитал (основные фонды, средства) - 4 трлн. долл.;

§ материальные активы - 0,60,7 трлн. долл.;

§ домашнее имущество - около 2 трлн. долл.;

§ лес - 63 трлн. долл.;

§ минерально-сырьевая и топливно-энергетическая база - 270 трлн. долл.;

§ интеллектуальный потенциал - 10 трлн. долл.

То есть минерально-сырьевая и топливно-энергетическая база по стоимости превосходит остальные компоненты не в разы, а в порядки. По оценкам специалистов лишь 5% доходов России составляет труд, 20% - капитал и 75% - природно-ресурсная рента.

С позиции глобального распределения полезных ископаемых доля России оценивается следующим образом:

§ энергетические ресурсы (32% - газ, 13-12% - нефть, 12% - уголь от мировых разведанных запасов);

§ благородные металлы (палладий - 90%, платина - 40% соответственно);

§ редкие и редкоземельные элементы (тантал - 80%, иттрий - 50%, ниобий ~ 35%, литий - 28%, бериллий - 15%, цирконий - 12%);

§ металлы металлургического производства (Ni - 36%, Fe - 27%, Sn - 27%, Co - 20%, Zn - 16%, Pb - 12%.);

§ агрохимические руды (калийные соли - 31%, первое место в мире по величине запасов, фосфаты - второе место).

Запасы топливно-энергетических ресурсов имеются почти во всех экономических районах РФ, но основная их часть сосредоточена на востоке страны -- в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке. Запасы газа России находятся в Западной Сибири на территории Ямало-Ненецкого автономного округа, где расположены крупнейшие в мире месторождения (Ямбургское, Уренгойское, Медвежье, Бованенковское). Запасы газа выявлены также в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, на шельфе Карского, Баренцева и Охотского морей. По запасам нефти Россия входит в число ведущих нефтедобывающих стран. Месторождения нефти расположены в 37 субъектах Федерации, но основные запасы ее в Западной Сибири (Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий АО), Урало-Поволжье (республики Татарстан, Башкортостан, Удмуртия, Пермский край, Самарская и Оренбургская области) и на Европейском Севере (Республика Коми, Ненецкий АО).

Из семи угольных бассейнов России, входящих в десятку крупнейших мировых, Тунгусский, Ленский, Канско-Ачинский и Кузнецкий -- являются самыми большими в мире. Около половины общих запасов углей находится в Восточной Сибири, огромны ресурсы Дальнего Востока (Южно-Якутский бассейн), в европейской части страны выделяются Печорский бассейн и Восточное крыло Донбасса).

Второе место после топливно-энергетических ресурсов среди материальных занимают металлорудные полезные ископаемые. К рудам черных металлов относятся железные, марганцевые и хромовые. Россия по разведанным запасам железных руд занимает первое место в мире. Основные запасы и ресурсы сосредоточены в Центрально-Черноземном, Уральском и Западно-Сибирском районах. Водные ресурсы -- это пригодные для использования поверхностные и подземные воды какой-либо территории. Россия имеет значительные водные ресурсы. Среднегодовой сток рек России составляет около 10 % общемирового, более 4200 км³. Самая крупная река России - Енисей. Его среднегодовой сток около 630 км³/г, вторая по величине - Лена (532 км³), затем - Обь (404 км³), Амур (344 км³). В европейской части страны крупнейшей рекой является Волга (254 км³), водосбор которой около 70 % этой территории. Запасы пригодных к использованию подземных вод в России также велики. Ежегодно используются примерно в 230 км³ этих ресурсов, что составляет только 15--17% их запасов (из поверхностных источников потребляется 80 %).

К поверхностным водным ресурсам России относят возобновляемые водные ресурсы (речной сток), суммарный объем которых оценивается в 4270 км3, озера (532 км³), ледники (110 км³), водохранилища (892 км³). Ежегодно возобновляемый речной сток (1/10 водных ресурсов мира) концентрируется в бассейнах крупнейших рек: Лены, Енисея, Оби, Амура, Волги. Ресурсы подземных вод составляют примерно 790 км³/год и более трети их сосредоточены в крупнейших артезианских бассейнах европейской части страны -- Московском, Северо-Западном, Старо-Хоперском и др.

Водные ресурсы распределены по территории России тоже неравномерно. Около 90% годового речного стока страны приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов и лишь менее 8% -- на бассейны Каспийского и Азовского морей. При этом в Каспийско-Азовском регионе проживает более 80% населения России и сосредоточена основная часть хозяйственной инфраструктуры.

Земельные ресурсы -- земли, систематически используемые или пригодные к использованию в хозяйственных целях. Почвенные ресурсы России представляют собой огромное народное богатство. Ее земельный фонд составляет 1709 млн. га. На душу населения приходится 11,5 га, что почти в 4 раза превосходит общемировой показатель (3 га). Однако вне пространства с экстремальными условиями расположено менее трети территории России, где проживает 95% населения и сосредоточено 93% хозяйственной инфраструктуры, в том числе все сельскохозяйственные угодья, не считая оленьих пастбищ.

Распределение земель между пользователями (по категории земель) отличается преобладанием земель лесного фонда (64%) и земель сельскохозяйственного назначения (24%). Остальная часть -- это земли госзапаса (6,5%), промышленности, транспорта, военных и других несельскохозяйственных объектов (более 1%), природно-заповедного фонда (2%) и населенных пунктов (1,1%).

Таблица 1. Размещение природно-ресурсного потенциала России (в %)

Регион	Топливные ресурсы	Минеральные сырьевые ресурсы	Лесные ресурсы	Земельные ресурсы	Гидроэнергетические ресурсы
Европейский север	3	3	11	3	4
Центральная Россия	-	70	5	21	1
Юг России	-	-	1	12	5
Урало-Поволжье	1	6	6	35	6
Западная Сибирь	17	2	13	16	8
Восточная Сибирь	49	14	36	10	35
Дальний Восток	30	5	28	3	41

В целом, потенциальные запасы природных ресурсов в России и характер их размещения и использования обеспечивают нашей стране возможность широкого развития всех без исключения отраслей экономики и комплексное развитие хозяйства каждого экономического субъекта страны.



2. Виды и классификация природных ресурсов

Определение природных ресурсов. Природные ресурсы -- это природные богатства, которые используются для развития экономической деятельности, например: леса, почва/полезные ископаемые, вода/энергия приливов и отливов, воздух/сила ветров, солнечный свет и др.

Основные виды природных ресурсов. Природные ресурсы делятся на два вида:

· неисчерпаемые (если ресурс невозможно полностью исчерпать);

· исчерпаемые (если ресурс можно полностью исчерпать).

Исчерпаемые делятся ещё и на:

· возобновляемые (быстро восстанавливаются: биологические, земельные, водные);

· невозобновляемые (восстанавливаются очень медленно или не восстанавливаются вовсе: минеральные).

К неисчерпаемым природным ресурсам относятся:

· энергия тепла Земли (геотермальная энергия);

· энергия тепла и света Солнца;

· энергия движения ветра;

· энергия движения воды.

Природные ресурсы бывают:

· биологические: растения, животные, леса;

· земельные: леса, луга, пастбища, пашня;

· водные: реки, озёра, моря, океаны.

· минеральные: руды, камни, песок, глина, уголь.

Классификация природных ресурсов. Все природные ресурсы можно поделить на три группы (классифицировать по трём признакам):

· классификация по происхождению (природная или генетическая) -- делятся на: минеральные, климатические, водные, биологические, земельные, почвенные, космические и др.;

· классификация по исчерпаемости -- делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые, воспроизводимые и невоспроизводимые;

· экономическая классификация (по применению) -- делятся на: минеральные, водные, морские, биологические, климатические и др.

2.1 Природные ресурсы России

Земельные ресурсы. Россия -- самая большая страна в мире по территории. Площадь России составляет 17,1 млн. кмІ. 25% всего этого пространства используется в сельском хозяйстве.

Лесные ресурсы. Почти половину территории РФ занимают лесные массивы, из них почти 70% -- хвойные деревья (лиственница, сосна, ель и др.).

Минеральные ресурсы. На территории РФ огромнейшее количество полезных ископаемых -- существует более 20 тысяч зарегистрированных месторождений (нефть, природный газ, уголь, асбест, железная руда и др).

Водные ресурсы. Российская федерация, имея огромную территорию, вдобавок ещё владеет и крупнейшим запасом одного из наиважнейших природных ресурсов -- пресной воды. Этот запас составляет 20% водного ресурса всего мира.

Природные ресурсы Урала. Урал имеет очень широкое разнообразие природных ресурсов.

Минеральные ресурсы (полезные ископаемые). Это запасы: нефти, газа, руды металлов, каменного и бурого угля, самоцветов, драгоценных камней, соли и др.

Водные ресурсы. Это запасы пресной воды (реки, озёра и подземные воды):

· крупнейшие реки -- Урал, Чусовая, Белая (Агидель), Кама, Тура, Печора, Уфа, Миасс;

· главные озёра -- Тургояк, Зюраткуль, Увильды, Иткуль.

Почвенные ресурсы. На данной почве успешно производится выращивание:

· пшеницы твёрдых сортов;

· кукурузы;

· рапса;

· сои;

· картофеля;

· подсолнечника;

Лесные ресурсы. Эти ресурсы составлены представителями хвойных (пихта, сосна, ель) и лиственных пород (ольха, берёза).

2.2 Истощение природных ресурсов

Истощение природных ресурсов -- ресурсы потребляются с большей скоростью, чем происходит их замещение. Этот термин обычно используется в отношении использования воды, деятельности в сельском хозяйстве, добычи полезных ископаемых, рыболовства и др.

Более редкий ресурс имеет более высокую цену (нефть), чем ресурс, который есть в изобилии (ветер). Многие учёные уверяют, что истощение природных ресурсов будет продолжаться до тех пор, пока увеличивается население мира. Ещё существует целое множество примеров человеческого поведения, которое провоцирует ещё больший упадок ситуации. В сельском хозяйстве, на данном этапе развития этой индустрии, человек использует чрезмерное количество пестицидов, фунгицидов и гербицидов, что убивает нужные почве микроорганизмы (для пополнения питательных веществ).

Также человечество вырубает деревья. В результате мы теряем не только деревья, одновременно с ними погибают тысячи животных и растений из-за разрушения их естественной среды обитания. Но не только вырубка лесов способствует гибели многих животных и растений, этому посодействовало и разрушение озонового слоя и глобальное потепление, которое было спровоцировано поведением человека. Ещё одной причиной истощения природных ресурсов можно назвать отрасли, в которых выпускаются токсины и химические побочные продукты. В конечном итоге они зачастую оказываются в почве и озёрах. В конце концов, человечество получает смерть диких животных, а также водной флоры и фауны.



3. Проведение классификации групп отходов, выявление их источников и масштабы образования

1 . Что такое отходы. Виды отходов

2 . Бытовые отходы

3 . Промышленные отходы

4 . Классы опасности

3.1 Что такое отходы. Виды отходов

Основные термины и определения, используемые ниже, приведены в соответствии Законом Российской Федерации "Об отходах производства и потребления" № 89-ФЗ от 24 июня 1998 г. (в редакции на 01.02.1999 г.) и постатейным комментарием к Федеральному закону "Об отходах производства и потребления».

Отходы - вещества (или смеси веществ), признанные непригодными для дальнейшего использования в рамках имеющихся технологий, или после бытового использования продукции.

Отходы производства - остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства; вновь образующиеся в процессе производства попутные вещества, не находящие применения. В отходы производства включаются вмещающие и вскрышные породы, образующиеся при добыче полезных ископаемых, побочные и попутные продукты, отходы сельского хозяйства.

Классификация отходов осуществляется по следующим факторам:

1) по физическим свойствам;

2) по методам утилизации и ликвидации;

3) по методам обезвреживания и переработки;

4) по источнику образования.

Классификация отходов по источнику образования.

Отходы производства образуются:

- при добыче и обогащении полезных ископаемых;

- при переработке:

а) механической;

б) физико-химической;

в) иных видах.

Отходы потребления:

а) производственного;

б) бытового.

Классификация отходов по методам утилизации или ликвидации.

Различают следующие методы:

- биологическая обработка;

- химическая обработка;

- извлечение компонентов;

- разделение фаз;

- ликвидация (удаление) отходов.

По состоянию различаются отходы твердые, жидкие и газообразные.

По месту возникновения отходы подразделяются на бытовые, промышленные и сельскохозяйственные. По составу основным показателем можно считать происхождение отходов - органическое и неорганическое, а также сжигаемы отходы или нет. Особую группу представляют собой отходы в виде энергии, называемые энергетическими (тепло, шум, радиоактивное излучение и т.п.). Все виды промышленных и бытовых отходов делят на твердые и жидкие. природный ресурс биотехнология экология

Твердые -- это отходы металлов, дерева, пластмасс и других материалов, пыли минерального и органического происхождения от очистных сооружений в системах очистки газовых выбросов промышленных предприятий, а также промышленный мусор, состоящий из различных органических и минеральных веществ (резина, бумага, ткань, песок, шлак и т. п.). К жидким отходам относят осадки сточных вод после их обработки, а также шламы пылей минерального и органического происхождения в системах мокрой очистки газов.

Все виды отходов производства и потребления по возможности использования можно разделить, с одной стороны, на вторичные материальные ресурсы (BMP), которые уже перерабатываются или переработка которых планируется, и, с другой стороны, на отходы, которые на данном этапе развития экономики перерабатывать нецелесообразно и которые неизбежно образуют безвозвратные потери.

Приведенная далее схема классифицирует отходы по сфере их использования (рис. 1). Отходы могут быть использованы до или после обработки. На используемость влияет не только их качество, но и количеств в данном месте, а также местные условия.

Рис 1. Классификация отходов по утилизации.

В настоящее время нет единой классификации отходов крупного промышленного города или региона, в которой наиболее полно рассматривался бы ряд взаимосвязанных элементов: количественный и качественный состав отходов, применяемые и предполагаемые методы обработки, санитарно-гигиенические, экологические, а также некоторые градостроительные аспекты



3.2 Бытовые отходы

Отходы потребления - изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа. К отходам потребления относятся и твёрдые бытовые отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности людей.

Количество твердых бытовых отходов неуклонно возрастает из-за изменения образа жизни (в основном от использования одноразовой посуды, различных емкостей, оберточных и упаковочных материалов и т.д.), а также увеличение численности населения.

Состав городских бытовых отходов примерно таков:

бумага 41%,

пищевые отходы - 21%,

стекло - 12%,

железо и его сплавы - 10%,

пластмассы - 5%, древесина - 5%,

резина и кожа - 3%,

текстиль - 2%,

алюминий - 1%,

другие металлы - 0,3%.

К бытовым отходам могут быть отнесены непригодные для последующего использования предметы быта, пищевые продукты, товары утратившие свои потребительское свойства. Также в данную категорию входят твердые бытовые отходы, классификация которых определена следующими элементами: отбросы и бытовой мусор.

Состав данного вида отходов зависит от таких факторов:

1. уровень развития региона и страны,

2. культурный уровень населения и его обычаи,

3. время года и т.д.

4. порядка трети всех отбросов - упаковочный материал, количество которого постоянно увеличивается.

Классификация бытовых отходов построена на многокомпонентоности и неоднородности состава, малой плотности и нестабильности (способность к загниванию). В качестве источников образования мусора принимаются жилые здания, а также торговые, спортивные и прочие предприятия и организации.

В состав таких отходов входят следующие их виды:

-картон,

-крупногабаритные материалы,

-пищевые отходы,

-металлы и пластик,

-кожа и резина,

-стекло, текстиль, дерево.

3.3 Промышленные отходы

3.4 Классы опасности отходов

Согласно стандарту "Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности", все промышленные отходы (ПО) делятся на четыре класса опасности:

Первый - чрезвычайно опасные;

Второй - высоко опасные;

Третий - умеренно опасные;

Четвертый - малоопасные.

Принадлежность к классу опасности иных по химическому составу отходов можно определить расчетным методом как по летальной дозе ЛД50, так и по ПДК для данного химического вещества в почве, пользуясь математической формулой, справочной литературой (физико-химические константы, их токсичность по ЛД50 и утвержденными Минздравом России гигиеническими нормативами для химических веществ в почве.



4. Правила и порядка переработки, обезвреживания и захоронения промышленных отходов

Основные вопросы:

1. Основные этапы переработки отходов.

2. Сортировка отходов.

3. Обезвреживание отходов.

4.Сжигание как основной метод.

5. Захоронение отходов.

6. Компостирование и пиролиз.

В отечественной и мировой практике наибольшее распространение получили следующие методы переработки твердых бытовых отходов (ТБО):

-- строительство полигонов для захоронения и частичной их переработки;

-- сжигание отходов на мусоросжигательных заводах;

-- компостирование (с получением ценного азотного удобрения или биотоплива);

-- ферментация (получение биогаза из животноводческих стоков, и др.);

-- предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных компонентов;

-- пиролиз (высокомолекулярный нагрев без доступа воздуха) ТБО при температуре 1700 °C.

Наиболее рациональным способом защиты литосферы от отходов производства и быта является освоение специальных технологий по сбору и переработке отходов.

Переработка отходов -- технологическая операция или совокупность технологических операций, в результате которых из отходов производится один или несколько видов товарной продукции.

Утилизация - технологический процесс обработки отходов с целью повторного использования их компонентов в различных отраслях народного хозяйства.

Утилизация отходов более широкое понятие, чем переработка, так как включает все виды их использования, в том числе в качестве топлива для получения тепла и энергии, а также для полива земель в сельском хозяйстве, закладки выработанного горного пространства и т.д.

Обезвреживание отходов -- технологическая операция или совокупность операций, в результате которых первичное токсичное вещество или группа веществ превращаются в нейтральные нетоксичные и неразлагающиеся соединения.

Централизованная переработка отходов представляет собой совокупность операций по сбору, транспортированию и переработке отходов на специализированном производственном участке.

Локальная переработка отходов представляет собой совокупность операций по переработке отходов, осуществляемых в зоне действия производственной установки, на которой образуются отходы.

Технологии переработки всех видов отходов основываются на механических, гидродинамических, тепловых, диффузионных, химических и биохимических процессах.

Механические процессы применяются при подготовке отходов к переработке. К ним относятся измельчение, агрегирование, сепарация и т.д.

Гидродинамические методы используются для разделения и перемещения смесей отходов. Основаны на отстаивании под действием силы тяжести (гравитационном) в отстойниках и флотаторах.

Тепловые процессы являются неотъемлемой частью многих способов переработки отходов (сжигания), а также различных процессов, связанных с выделением и утилизацией тепла. Диффузионными методами осуществляется перенос массы веществ путем дистилляции, сорбции, сушки, кристаллизации и т.д. Применяется в комплексе с тепловыми, механическими, иногда и химическими методами. Химические методы обработки используются для окисления и восстановления отходов, переводы материала из одного физического состояния в другое и т.п. (растворение, экстрагирование щелочью, кристаллизация).

Биохимические методы - это утилизация отходов с помощью микроорганизмов. В настоящее время существует ряд способов хранения и переработки твердых бытовых отходов, а именно: предварительная сортировка, санитарная земляная засыпка, сжигание, биотермическое компостирование, низкотемпературный пиролиз, высокотемпературный пиролиз.

Предварительная сортировка. Этот технологический процесс предусматривает разделение твердых бытовых отходов на фракции на мусороперерабатывающих заводах вручную или с помощью автоматизированных конвейеров. Сюда входит процесс уменьшения размеров мусорных компонентов путем их измельчения и просеивания, а также извлечение более или менее крупных металлических предметов, например, консервных банок. Отбор их как наиболее ценного вторичного сырья предшествует дальнейшей утилизации ТБО (например, сжиганию). Поскольку сортировка ТБО -- одна из составных частей утилизации мусора, то имеются специальные заводы для решения этой задачи, т. е. выделения из мусора фракций различных веществ: металлов, пластмасс, стекла, костей, бумаги и других материалов с целью дальнейшей их раздельной переработки.

Санитарная земляная засыпка. Такой технологический подход к обезвреживанию твердых бытовых отходов связан с получением биогаза и последующим использованием его в качестве топлива. С этой целью бытовой мусор засыпают по определенной технологии слоем грунта толщиной 0,6-0,8 м в уплотненном виде. Биогазовые полигоны снабжены вентиляционными трубами, газодувками и емкостями для сбора биогаза. Наличие в толщах мусора на свалках пористости и органических компонентов создаст предпосылки для активного развития микробиологических процессов. Толщу свалки условно можно разделить на несколько зон (аэробную, переходную и анаэробную), различающихся характером микробиологических процессов. В самом верхнем слое, аэробном (до 1--1,5 м), бытовой мусор благодаря микробному окислению постепенно минерализуется до двуокиси углерода, воды, нитратов, сульфатов и ряда других простых соединений. В переходной зоне происходит восстановление нитратов и нитритов до газообразного азота и его оксидов, т. е. процесс денитрификации. Наибольший объем занимает нижняя анаэробная зона, в которой интенсивные микробиологические процессы протекают при малом (ниже 2%) содержании кислорода.

Сжигание - широко распространенный способ уничтожения твердых бытовых отходов, который широко применяется с конца XIX в. Сложность непосредственной утилизации ТБО обусловлена, с одной стороны, их исключительной многокомпонентностью, с другой -- повышенными санитарными требованиями к процессу их переработки. В связи с этим сжигание до сих пор остается наиболее распространенным способом первичной обработки бытовых отходов. Сжигание бытового мусора, помимо снижения объема и массы, позволяет получать дополнительные энергетические ресурсы, которые могут быть использованы для централизованного отопления и производства электроэнергии. К числу недостатков этого способа относится выделение в атмосферу вредных веществ, а также уничтожение ценных органических и других компонентов, содержащихся в составе бытового мусора.

Для повышения экологической безопасности необходимым условием при сжигании мусора является соблюдение ряда принципов. К основным из них относятся:

- температура сжигания, которая зависит от вида сжигаемых веществ;

- продолжительность высокотемпературного сжигания, зависящая также от вида сжигаемых отходов;

- создание турбулентных воздушных потоков для полноты сжигания отходов.

Различие отходов по источникам образования и физико-химическим свойствам предопределяет многообразие технических средств и оборудования для сжигания. В последние годы ведутся исследования по совершенствованию процессов сжигания, что связано с изменением состава бытовых отходов, ужесточением экологических норм. К модернизированным способам сжигания отходов можно отнести замену воздуха, подаваемого к месту сжигания отходов для ускорения процесса, на кислород. Это позволяет снизить объем горючих отходов, изменить их состав, получить стеклообразный шлак и полностью исключить фильтрационную пыль, подлежащую подземному складированию.

Биотермическое компостирование. Этот способ утилизации твердых бытовых отходов основан на естественных, но ускоренных реакциях трансформации мусора при доступе кислорода в виде горячего воздуха при температуре порядка 60 °C.

Биомасса ТБО в результате данных реакций в биотермической установке (барабане) превращается в компост. Однако для реализации этой технологической схемы исходный мусор должен быть очищен от крупногабаритных предметов, а также металлов, стекла, керамики, пластмассы, резины.

Полученная фракция мусора загружается в биотермические барабаны, где выдерживается в течение 2 сут. с целью получения товарного продукта. После этого компостируемый мусор вновь очищается от черных и цветных металлов, доизмельчается и затем складируется для дальнейшего использования в качестве компоста в сельском хозяйстве или биотоплива в топливной энергетике. Биотермическое компостирование обычно проводится на заводах по механической переработке бытовых отходов и является составной частью технологической цепи этих заводов. Однако современные технологии компостирования не дают возможности освободиться от солей тяжелых металлов, поэтому компост из ТБО фактически малопригоден для использования в сельском хозяйстве. Кроме того, большинство таких заводов убыточны. Поэтому предпринимаются разработки концепций получения синтетического газообразного и жидкого топлива для автотранспорта из продуктов компостирования, выделенных на мусороперерабатывающих заводах. Например, предполагается реализовать получаемый компост в качестве полуфабриката для дальнейшей его переработки в газ. Способ утилизации бытовых отходов пиролизом известен достаточно мало, особенно в нашей стране, из-за своей дороговизны. Он может стать дешевым и не отравляющим окружающую среду приемом обеззараживания отходов.

Технология пиролиза заключается в необратимом химическом изменении мусора под действием температуры без доступа кислорода. По степени температурного воздействия на вещество мусора пиролиз как процесс условно разделяется на низкотемпературный (до 900°С) и высокотемпературный (свыше 900° С).

Низкотемпературный пиролиз - это процесс, при котором размельченный материал мусора подвергается термическому разложению. При этом процесс пиролиза бытовых отходов имеет несколько вариантов:

- пиролиз органической части отходов под действием температуры в отсутствии воздуха;

- пиролиз в присутствии воздуха, обеспечивающего неполное сгорание отходов при температуре 760 °C;

- пиролиз с использованием кислорода вместо воздуха для получения более высокой теплоты сгорания газа;

- пиролиз без разделения отходов на органическую и неорганическую фракции при температуре 850 °C и др.

Повышение температуры приводит к увеличению выхода газа и уменьшению выхода жидких и твердых продуктов. Преимущество пиролиза по сравнению с непосредственным сжиганием отходов заключается, прежде всего, в его эффективности с точки зрения предотвращения загрязнения окружающей среды. С помощью пиролиза можно перерабатывать составляющие отходов, неподдающиеся утилизации, такие как автопокрышки, пластмассы, отработанные масла, отстойные вещества. После пиролиза не остается биологически активных веществ, поэтому подземное складирование пиролизных отходов не наносит вреда природной среде. Образующийся пепел имеет высокую плотность, что резко уменьшает объем отходов, подвергающийся подземному складированию. При пиролизе не происходит восстановления (выплавки) тяжелых металлов. К преимуществам пиролиза относятся и легкость хранения и транспортировки получаемых продуктов, а, также то, что оборудование имеет небольшую мощность.

Высокотемпературный пиролиз. Этот способ утилизации ТБО, по существу, есть не что иное, как газификация мусора. Технологическая схема этого способа предполагает получение из биологической составляющей (биомассы) отходов вторичного синтез-газа с целью использования его для получения пара, горячей воды, электроэнергии. Составной частью процесса высокотемпературного пиролиза являются твердые продукты в виде шлака, т. е. непиролизуемые остатки.

Технологическая цепь этого способа утилизации состоит из четырех последовательных этапов:

- отбор из мусора крупногабаритных предметов, цветных и черных металлов с помощью электромагнита и путем индукционного сепарирования;

- переработка подготовленных отходов в газофикаторе для получения синтез-газа и побочных химических соединений -- хлора, азота, фтора, а также шкала при расплавлении металлов, стекла, керамики;

- очистка синтез-газа с целью повышения его экологических свойств и энергоемкости, охлаждение и поступление его в скруббер для очистки щелочным раствором от загрязняющих веществ соединений хлора, фтора, серы, цианидов;

- сжигание очищенного синтез-газа в котлах-утилизаторах для получения пара, горячей воды или электроэнергии.

Высокотемпературный пиролиз является одним из самых перспективных направлений переработки твердых бытовых отходов с точки зрения как экологической безопасности, так и получения вторичных полезных продуктов синтез-газа, шлака, металлов и других материалов, которые могут найти широкое применение в народном хозяйстве. Высокотемпературная газификация дает возможность экономически выгодно, экологически чисто и технически относительно просто перерабатывать твердые бытовые отходы без их предварительной подготовки, т. е. сортировки, сушки и т. д.

Источниками образования отходов являются:

Склады хранения сырья: непригодное для использования сырье служит основной образования отходов.

Технологический процесс производства: на стадии производства материалов и изделий образуются побочные материалы, вещества, изделия, не пригодные для использования, которые становятся источниками образования отходов.

В энергетическом, электротехническом и ремонтном хозяйстве в результате выхода из строя приборов возникают трудноутилизируемые отходы.

Ремонтно-строительные участки служат источниками строительных отходов.

Объекты, связанные с обеспечением жизнедеятельности человека, выступают источниками твердых бытовых отходов, пищевых отходов и др.

Проблемы охраны окружающей среды и сохранения природных ресурсов находятся в центре внимания мировой общественности. От успешного их разрешения зависит судьба человечества.

С каждым годом проблема твердых бытовых отходов становится все более серьезной. В России ежегодно образуется около 130 млн. м3 твердых отходов. Из этого количества промышленной переработке подвергается не более 3%, остальное вывозится на свалки и полигоны для захоронения. Утилизируемые отходы представляют собой серьезный источник загрязнения, однако при правильной организации управления отходами они могут являться неиссякаемым источником ресурсов.

Следует отметить, что низкий уровень вовлечения в хозяйственный оборот твердых бытовых отходов порожден не только технологическим развитием общества, но и сложившимися стереотипами культуры их обращения в быту, а также относительно поздним осознанием необходимости управления ими и отсутствием квалифицированных специалистов.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что, несмотря на длительность изучения настоящей проблемы, утилизация и переработка бытовых отходов по-прежнему не ведется на должном уровне.

Острота проблемы, несмотря на достаточное количество путей решения, определяется увеличением уровня образования и накопления отходов.

Разнообразие продукции, которая при современном развитии науки и техники может быть безотходно получена и потреблена, весьма ограничено, достижимо лишь на ряде технологических цепей и только высокорентабельными отраслями и производственными объединениями. Проблема отходов может быть эффективно решена только при активном участии властей и населения. Поскольку решение не сводится к выбору и приобретению «адекватной» технологии, а требует комплексного вмешательства во все - социальные и экономические - аспекты проблемы, то участие властей не должно сводиться лишь к принятию «руководящих решений».

Проблемы охраны окружающей среды и сохранения природных ресурсов находятся в центре внимания мировой общественности. От успешного их разрешения зависит судьба человечества.

С каждым годом проблема твердых бытовых отходов становится все более серьезной. В России ежегодно образуется около 130 млн. м3 твердых бытовых отходов. Из этого количества промышленной переработке подвергается не более 3%, остальное вывозится на свалки и полигоны для захоронения. Утилизируемые отходы представляют собой серьезный источник загрязнения, однако при правильной организации управления отходами они могут являться неиссякаемым источником ресурсов.

Следует отметить, что низкий уровень вовлечения в хозяйственный оборот твердых бытовых отходов порожден не только технологическим развитием общества, но и сложившимися стереотипами культуры их обращения в быту, а также относительно поздним осознанием необходимости управления ими и отсутствием квалифицированных специалистов.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что, несмотря на длительность изучения настоящей проблемы, утилизация и переработка бытовых отходов по-прежнему не ведется на должном уровне.

Острота проблемы, несмотря на достаточное количество путей решения, определяется увеличением уровня образования и накопления отходов. Разнообразие продукции, которая при современном развитии науки и техники может быть безотходно получена и потреблена, весьма ограничено, достижимо лишь на ряде технологических цепей и только высокорентабельными отраслями и производственными объединениями.

Проблема отходов может быть эффективно решена только при активном участии властей и населения. Поскольку решение не сводится к выбору и приобретению «адекватной» технологии, а требует комплексного вмешательства во все - социальные и экономические - аспекты проблемы, то участие властей не должно сводиться лишь к принятию «руководящих решений».

Размещено на Allbest.ru

...