Лекция № 8
Тема: «Основные принципы охраны окружающей среды и рациональное природопользование»
План
1. Бытовые отходы
2. Использование и переработка крупнотоннажных промышленных отходов
3. Обезвреживание и захоронение токсичных отходов
4. Экологическая пригодность сырья и выпускаемой продукции
5. Экологический паспорт предприятия
6. Безотходное производство. Малоотходные технологии
7. Качество окружающей среды
1. В нашей стране, как и во всем мире, образуется огромное количество твердых отходов (десятки миллиардов тонн). Отвалы, свалки плит, для твердых отходов занимают около 1 млн. га земли. Твердые отходы содержат много ценных веществ, которые зачастую легче добыть из отходов, чем из первичного сырья. Кроме того, при сжигании мусора отходы засоряют атмосферу, поверхностную и подземную воду и, конечно, почву. В соответствии с принятой в нашей стране классификацией (ГОСТ 25916— 83) твердые отходы подразделяются на отходы производства и отходы потребления.
Основными отходами производства являются отходы черных и цветных металлов; отходы добычи и обогащения полезных ископаемых; зола, шлаки и углесодержащие отходы; отходы, содержащие пластмассы и полимеры; отходы, содержащие хлопчатобумажные шерстяные, шелковые синтетические волокна; отходы, содержащие резину; отходы, содержащие асбест; отходы стекла и строительных материалов; отходы, возникающие при переработке древесины; отходы кожи и меха; отходы пищевых производств; отходы сельскохозяйственного производства.
К основным отходам потребления относятся изношенные текстильные материалы; макулатура (отходы бумаги и картона, в том числе тара); бой стекла; изношенные резино - и асбестосодержащие изделия; изношенные изделия из пластмасс (в том числе тара); изношенные изделия из кожи;
вышедшие из употребления изделия из древесины; металлические амортизированные изделия (в том числе тара); отходы жилищно-коммунальные (в том числе пищевые) твердые продукты, улавливаемые на очистных сооружениях и установках.
Как видно из приведенного перечня, отходами производства являются остатки сырья, материалов и полуфабрикатов, образовавшиеся в процессе производства продукции, утратившие исходные потребительские свойства, а также вещества, улавливаемые при очистке отходящих технологических газов и сточных вод.
Отходами потребления являются изделия и материалы, утратившие потребительские свойства в результате физического или морального износа. К вторичному сырью относятся вторичные материальные ресурсы, которые могут быть использованы в промышленности.
В зависимости от объема отходы делятся на крупнотоннажные и малотоннажные. Например, ил после использования в аппаратах биологической очистки воды на нефтеперерабатывающем заводе является крупнотоннажным отходом. Отходы могут быть дорогостоящими и дешевыми, в частности отходы после регенерации катализатора являются дорогостоящими, а шлак после металлургической печи — дешевым. По влиянию на окружающую среду различают вредные и безвредные отходы.
Помимо промышленных отходов в жилых массивах образуется много твердых бытовых отходов (ТБО). Так, на одного человека их приходится до 300 кг в год. Проблема ТБО особенно актуальна в больших городах. В состав ТБО входят: бумага и картон — 28,8%; металлы — 5,7%; пищевые отходы — 28,5%; пластмасса — 5,1%; текстиль — 3,1%; стекло — 4,4%; горючие материалы — 1,8%; инертные материалы — 3,4%; отсев (мелкие частицы менее 15 мм) — 19,2%.
Основными поставщиками твердых отходов (кроме ТБО) являются: энергетика (зола и шлаки, образующиеся при сжигании твердого топлива); черная и цветная металлургия (шлаки, формовочная земля, коксовые остатки);угледобывающая промышленность(отвалы);деревообрабатывающая отрасль хозяйства (опилки, стружки); химическая промышленность (химические вещества в широком ассортименте, в том числе фосфогипе и др.).
По физико-химическим свойствам состав твердых отходов весьма разнообразен: от очень активных, токсических (соединения мышьяка, фтора, фосфора, ртути) до инертных (мел, гипс, глинозем) веществ.
Отрицательное влияние твердых отходов на окружающую среду весьма значительно. В населенных пунктах твердые отходы накапливаются на санкционированных (убираемых) свалках, которые состоят на учете санитарно-эпидемиологических служб и закреплёны за конкретными предприятиями, организациями и службами. Гораздо более опасными являются несанкционированные (бесконтрольные) свалки, которые, несмотря на штрафные санкции, тем не менее, повсеместно возникают. Именно поэтому специалисты-экологи должны уделять им особое внимание.
2. Количество накопленных и ежегодно образующихся крупнотоннажных промышленных отходов исчисляется миллиардами тонн. Поэтому проблема их использования и переработки является чрезвычайно важной. Крупнотоннажные промышленные отходы используются в настоящее время для рекультивации нарушенных земель, планировки территорий, отсыпки дорог, дамб, в производстве строительных материалов, в сельском хозяйстве, а также в качестве технологического и бытового топлива. Кроме того, почти для всех видов отходов разрабатываются новые технологии переработки в целях получения того или иного вида продукции.
Применение крупнотоннажных отходов для рекультивации земель. Ежегодно в нашей стране образуется около З млрд. т вскрышных пород — отходов угледобывающей промышленности и добычи руд для черной и цветной металлургии. В настоящее время использование этих отходов незначительно — около 10% от их объема. Однако в дальнейшем этот показатель будет значительно увеличиваться, так как использование вскрытых пород очень выгодно: эксплуатационные затраты на получение 1 м3 щебня из отходов 2—2,5 раза ниже, чем на добычу его из карьеров. Рекультивация нарушенных земель является обязанностью горнодобывающих предприятий и закреплена за ними законодательно.
Применение отходов в производстве строительных материалов. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, это единственная отрасль, которая уже сейчас способна использовать целый ряд многотоннажных отходов и побочных продуктов других отраслей (химической, производства минеральных удобрений, черной и цветной металлургии, гальванического производства и др.). Многие виды промышленных отходов по своим свойствам и химическому составу близки к природному сырью, используемому в данной отрасли, и могут служить его полноценной и недорогой заменой. Примером может служить использование отходов энергетики — золы и шлаков ТЭЦ. Зола и шлаки ТЭЦ представляют собой источник сырьевых ресурсов для производства строительных материалов. Они содержат 53% SiO2, Al2O3 24%, Fe2O3 10%, и FеО, 2% СаО, 1% МgО, 4% оксидов щелочных металлов и 6 % несгоревшего топлива.
Зола представляет собой тонкодисперсный материал, который без предварительного помола можно использовать в качестве до- банки к цементу, газобетону, керамзитобетону, силикатному кирпичу, а также при производстве глиняного кирпича. Кусковой шлак используется в качестве заполнителя бетона в дорожном строительстве. Золашлаковые смеси могут применяться и как вяжущие вещества.
При использовании отходов энергетики для производства строительных материалов возникает ряд технических, экономических и организационных проблем. В первую очередь целесообразно применять отходы углеобогащения, золу и шлаки ТЭЦ, доменные шлаки черной металлургии, бой керамического кирпича. Отходы угледобывающей, лесной и деревообрабатывающей промышленности, а также сельского хозяйства применяются в качестве топлива в промышленности и в быту. Например, представляют интерес горячие отходы деревообрабатывающей промышленности, а также биогаз, получаемый при захоронении мусора.
Применение отходов в сельском хозяйстве. Некоторые крупнотоннажные отходы (пиритные огарки, отходы производства калийных удобрений) используются в сельском хозяйстве. Например, фосфогипc (отход производства фосфорной кислоты из фосфатного сырья) применяется для мелиорации солонцовых почв, а также как удобрение, содержащее многие ценные элементы (Са, S, Р, Fе, А1, Мg, органические вещества); пиритный огарок (отход процесса обжига колчедана) используется в качестве медьсодержащего удобрения; глинистые шламы и пыль, образующиеся при производстве хлорида калия, применяются как удобрение, содержащее калий и различные микроэлементы.
Использование отходов в сельском хозяйстве имеет свои сложности, поскольку наряду с полезными элементами они содержат и вредные примеси. Так, в фосфогипc переходит некоторое количество фтора из исходного апатита. В пиритных огарках в зависимости от состава исходного сырья могут присутствовать тяжелые металлы, мышьяк, селен.
3. Обезвреживание и захоронение токсичных промышленных отходов является экологической необходимостью. Это сложное дело, требующее больших капитальных и эксплуатационных затрат. В развитых странах количество токсичных отходов на одного человека в год составляет 70 кг, а стоимость обезвреживания одной тонны — 500 долл. США. Обезвреживание и захоронение производятся на полигонах, которые предусматриваются при разработке планов и проектов территорий, расположенных вблизи крупных городов.
Строительство полигонов должно производиться на основе долевого участия предприятий и организаций, где имеются отходы. Размеры долевого участия определяются пропорционально затратам на уничтожение и захоронение отходов.
Заказчиком полигона является предприятие, отходы которого требуют наибольших затрат на обезвреживание и захоронение. Построенные полигоны передаются для эксплуатации соответствующим коммунальным хозяйствам. К сожалению, проценты использования отходов, особенно их полного обезвреживания, в настоящее время крайне низки. Строительство и эксплуатация полигонов осуществляются в соответствии с «Санитарными правилами проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения не утилизируемых отходов» и санитарными нормами и правилами (СНиП 1.02.28—85) «Основные положения по составу проекта полигона по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов».
Полигоны для обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов являются природоохранными сооружениями. Они предназначены для регулярного централизованного сбора, удаления, обезвреживания и захоронения неиспользуемых токсичных отходов и некондиционных продуктов (веществ) промышленных предприятий и научно-исследовательских организаций и учреждений, расположенных в одной или нескольких промышленных зонах.