Реферат: Твердые бытовые отходы

--PAGE_BREAK--1.3          
Радиоактивные отходы (РАО)
Радиоактивные отходы (РАО)— твердые, жидкие или газообразные продукты ядерной энергетики, военных производств, других отраслей промышленности и систем здравоохранения, содержащие радиоактивные изотопы в концентрации, превышающей утвержденные нормы.

Радиоактивные элементы, например, стронций-90, передвигаясь по пищевым (трофическим) цепям, вызывают стойкие нарушения жизненных функций, вплоть до гибели клеток и всего организма. Некоторые из радионуклидов могут сохранять смертоносную токсичность в течение 10—100 млн. лет. По удельной активности их подразделяют на низкоактивные (менее 0,1 Ku/м3), среднеактивные (0,1—100 Ku/м3) и высокоактивные (свыше 1000 Ku/м3). Во многих странах, особенно в тех из них, на территориях которых имеются атомные электростанции (АЭС) и заводы по переработке ядерного топлива, в настоящее время накопились огромные количества РАО. Только на территории России суммарная активность незахороненных отходов составляет 1,5 млрд. Ku, что равняется 30 Чернобылям. В Великобритании отходы атомной промышленности к 2000 г. будут составлять: высокой активности — 5 тыс. м3, средней активности — 80 тыс. м3, низкой активности — 500 тыс. м3 (Вронский, 1996).

Подавляющее большинство радиоактивных отходов, хранящихся на АЭС, — это низко- и среднеактивные отходы. Жидкие РАО в виде концентрата хранятся в специальных емкостях, твердые — в спецхранилищах. В нашей стране, по данным на 1995 г., уровень заполнения емкостей и складов для РАО на АЭС составил более 60% и при нынешних темпах все емкости могут быть заполнены уже через 4-5 лет.

На ряде предприятий Минатома (ПО «Маяк», «Сибирский химический комбинат» и др.) жидкие низко- и среднеактивные РАО хранятся в открытых водоемах, что может привести к радиоактивному заражению обширных территорий в случае внезапных стихийных бедствий (землетрясений, наводнений и др.), а также проникновения радиоактивных веществ в подземные воды. Огромное количество небольших захоронений радиоактивных отходов (иногда забытых) рассеяно по всему миру. Так, только в США их выявлено несколько десятков тысяч, из которых многие являются активными источниками радиоактивного излучения. Очевидно, что проблема радиоактивных отходов со временем будет еще более острой и актуальной. По прогнозам МАГАТЭ к 2000 г. из-за превышения срока работы (более 30 лет) будут демонтированы (ликвидированы) 65 ядерных реакторов АЭС и 260 других ядерных устройств. При их демонтаже потребуется обезвредить огромное количество низкоактивных отходов и обеспечить захоронение более 100 тыс. т высокоактивных (Природа и ресурсы, 1990). Актуальны и проблемы, связанные со списанием кораблей ВМФ с ядерными силовыми установками. Накопление радиоактивных отходов на российских флотах неуклонно повышается, особенно после запрещения в 1993 г. сброса РАО в море.
1.4          
Диоксиносодержащие отходы
Диоксинсодержащие отходы образуются при сжигании промышленного и городского мусора, бензина со свинцовыми присадками и как побочные продукты в химической, целлюлозно-бумажной и электротехнической промышленности. Установлено, что диоксины образуются также при обезвреживании воды хлорированием, в местах хлорного производства, в особенности при производстве пестицидов. Диоксины — синтетические органические вещества из класса хлоруглеводородов. Диоксины 2, 3, 7, 8, — ТХДД и диоксиноподобные соединения (более 200) — самые токсичные из полученных человеком веществ. Они обладают мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием; подавляют иммунную систему («диоксиновый СПИД») и в случае получения человеком через продукты питания или в виде аэрозолей достаточно высоких доз вызывают «синдром изнурения» — постепенное истощение и смерть без явно выраженных патологических симптомов. Биологическое действие диоксинов проявляется уже з исключительно низких дозах. Впервые в мире диоксиновая проблема возникла в США в 30—40 гг. В России производство этих веществ началось вблизи г. Куйбышева и в г. Уфе в 70-е гг., где выпускался гербицид и другие диоксинсодержащие консерванты древесины. Первое крупномасштабное диоксиновое загрязнение окружающей среды зарегистрировано в 1991 г. в районе г. Уфы. Содержание диоксинов в водах р. Уфа более чем в 50 тыс. раз превысило их предельно допустимые концентрации (Голубчиков, 1994). Причина загрязнения воды — поступление фильтрата из уфимской городской свалки промышленных и бытовых отходов, где по оценочным данным было законсервировано более 40 кг диоксинов. Как следствие, содержание диоксинов в крови, жировой ткани и грудном молоке многих жителей Уфы и Стерлитамака увеличилось в четыре—десять раз по сравнению с допустимым уровнем.
1.5          
 Твердые бытовые отходы (ТБО)
Твердые бытовые отходы (ТБО) – совокупность твердых веществ (пластмасса, бумага, стекло, кожа и т.д.) и пищевых отбросов, образующихся в бытовых условиях. Человечество на сегодняшний день придумало множество видов деятельности по обращению с твердыми бытовыми отходами: хранение, транспортирование, утилизация, складирование и даже добывание из обыкновенного мусора энергии. Твердые бытовые отходы я бы хотела рассмотреть подробнее в следующей главе.


2.               
ТВЕРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ
Твердые бытовые отходы (ТБО) – совокупность твердых веществ (пластмасса, бумага, стекло, кожа и др.) и пищевых отходов, образующихся в бытовых условиях.
2.1          
Структура ТБО
Таблица 2.Состав ТБО в некоторых городах (Денисов, 2008)



В таблице 2 приведен состав ТБО двух городов России, а также Харькова (Украина). Однако с начала 90-х годов прошлого века, среди ТБО все большее место занимают пластмассы и синтетические материалы, а также упаковка. В структуре развитых стран выделяются макулатура и органические отходы (около 20 % в среднем, увеличиваясь до 60 % в южных странах). К 2000 г. в наибольшей степени увеличился объем пластмассовых отходов. Так, если в 1970 г. в США объем пластмассовых отходов составлял 3 млн. т., в 1986 г. – 10,3 млн. т., то в 2000 г. уже свыше 15 млн. т. Аналогичная тенденция наблюдается в России. Количество бытовых отходов в расчете на одного человека увеличивается примерно на 1-4 %, а по массе на 0,2-0,4 % в год и в настоящее время составляет (кг/год): в благоустроенных зданиях – 210-225, в неблагоустроенных зданиях – 360-450.

2.2 Сбор, временное хранение и транспортирование твердых бытовых отходов
Надлежащая организация сбора, хранения и транспортировки отходов вносит большой вклад в оздоровление окружающей среды. В США, где норма накопления ТБО в 2-3- раза больше, чем в России, на их удаление и обезвреживание расходуется около 10 млрд. долларов в год, причем больше половины этих средств идет на сбор и транспортировку.

В России существующая схема сбора твердых бытовых отходов включает следующие операции: 1) в зоне многоэтажной застройки сбор производится в металлические контейнеры, устанавливаемые на специальные контейнерные площадке; 2) с целью вывоза ТБО применяют спецтранспорт:

— с различными механизмами загрузки-выгрузки отходов, характером процесса уплотнения отходов;

— с различной вместимостью кузова: мини-мусоровозы (7-10 мі), средние (16-45 мі) и большегрузные (более 45 мі).

Следует всячески фиксировать сортировку и селективный сбор ТБО, причем при любом способе транспортирования. Это более сложный путь, но в то же время выгодный с экономической и экологической точки зрения.

За рубежом уже давно с активным участием населения практикуется раздельный сбор ТБО: в отдельные контейнеры складываются пищевые отходы, макулатура, стеклотара, металлолом. С населением заблаговременно проводится разъяснительная работа, которая вполне оправдывает себя в ряде промышленно-развитых стран: в Германии, США, Канаде, Японии и некоторых других. Например, в Финляндии, богатой лесом не менее России, сортируют даже макулатуру: газетная бумага, картон, книжная бумага собираются в отдельные чистые контейнеры, каждый из которых выкрашен специальной краской в определенный цвет.


2.3 Сжигание ТБО – диоксиновая опасность
В мировой практике наибольшее распространение получили следующие инженерно-технические методы обращения с ТБО: 1) сжигание на мусоросжигательных заводах; 2) предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных веществ из отходов; 3) компостирование с получением азотного удобрения или биотоплива; 4) ферментация (получение биогаза); 5) пиролиз ТБО – высокотемпературный (около 1700єС) нагрев без доступа воздуха; 6) строительство полигонов для длительного захоронения отходов (с возможностью их частичной переработки). Сжигание твердых отходов в кострах или примитивных печах нельзя считать целесообразным ни с экономической, ни, тем более, с экологической точек зрения. При этом не только загрязняется воздушная среда, но и не используется образующаяся тепловая энергия. Ряд специалистов считает, что оно может быть оправдано только в том случае, если сочетаются утилизация тепловой энергии и очистка отходящих газов. Такой процесс происходит на мусоросжигательных заводах (МСЗ), которые имеют паровые или водогрейные котлы со специальными топками. Температура в топке должна быть не менее 1000 °С, чтобы сгорели все дурно пахнущие примеси.

Выбор сжигания или компостирования для обезвреживания твердых отходов зависит от местных условий. В интересах сельского хозяйства, очевидно, компостировать отходы целесообразнее в Нечерноземных районах. Что касается мусоросжигания, оно как способ использования ТБО должно рассматриваться как пройденный этап. Например, в европейских странах за последние 10 лет не введен ни один мусоросжигательный завод; сжигают лишь то, что остается после сортировки и утилизации. Это, в частности, объясняется тем, что при сжигании мусора с самым разнообразным сочетанием компонентов образуется огромное количество вредных веществ, таких как диоксины, фосген, синильная кислота и другие, а также золы и шлаки неизвестного состава и с непредсказуемыми свойствами. Например, при сжигании 1 т городского мусора в среднем образуется около 25—34 кг летучей золы.

Диоксины — общепринятое название группы органических веществ, которые относятся к классу полихлорированных полициклических соединений (ПХ ПС). Под этим названием объединено более 200 веществ.

Диоксины признаны наиболее опасными веществами — супертоксикантами. Борьба с ними объявлена мировым сообществом специальным документом — Стокгольмской конвенцией, открытой для подписания 23 мая 2001 г. Через год Россия присоединилась к указанной Конвенции.
2.4 Утилизация твердых бытовых отходов городов

В большинстве стран мира, прежде всего развитых, для утилизации существует унифицированная система, которая позволяет депонировать или переработать каждый компонент. Указанная система в общем виде состоит из трех взаимодополняющих и связанных между собой блоков: 1) рециклинг или повторное использование; 2) собственно утилизация, направленная, прежде всего, на сокращение объемов ТБО; 3) депонирование или складирование. Соотношение между собой блоков этой системы определяется спецификой страны (площадь, уровень развития техники и технологии, отношение населения к проблеме) и самой структурой отходов. Так, наиболее экологически обоснована эта система уотносительно маленькой и технологически развитой Японии, где наибольшее количество твердых отходов направляется в повторное производство. Напротив, в такой крупной стране, как США, 80 % отходов складируется. То же самое относится и к России, где около 140 млн м3 ТБО/год складируется на площади около 100 км2 пригородных земель под полигонами.

Рециклинг (рециклизация). Это повторное использование какого-то ресурса после его обработки, делающей его пригодным для такого использования. Процесс использования вторичного сырья превращен в большинстве стран в особого рода производственную деятельность, сектор бизнеса.

Главное в процессе рециклинга — селективный (избирательный) сбор, сортировка отходов и подразделение на категории. При разделении отходов по категориям выделяют:

— отходы, которые могут быть использованы для производства аналогичной продукции (стекло, бумага, металлы, пластмассы);

— отходы, содержащие опасные или особо ценные компоненты (аккумуляторы, батарейки, некоторые виды пластмасс)

Сепарация (разделение) определяет в большой степени успешность рециклинга. Например, на мусороперерабатывающих заводах черные металлы выделяются методом магнитной сепарации, цветные металлы — с помощью переменного магнитного поля или методом дробления с последующей пневмовибросепарацией.

Внедрение предварительной сортировки позволяет вдвое сократить количество ТБО, направляемых на сжигание или захоронение. Так, в США извлекается и повторно используется 60 % металлов, 50 % макулатуры, 40 % стекла, содержащихся в ТБО. Во Франции в 2005 г. из макулатуры ТБО произведено до 56 % бумаги.

Рециклизация становится все более выгодной в развитых странах, а потенциальная прибыль данной отрасли привлекает к ней все новые и новые фирмы. Более того, во многих западных странах фирмы борются за доступ к рынку отходов, к бизнесу очистки. А государство постоянно поддерживает режим наибольшего благоприятствования, стимулирующий рециклизацию.

Мусороперерабатывающие заводы: отходы в доходы. Расчеты показывают: вывозить содержимое мусорных контейнеров на свалку (полигон) нецелесообразно ни в экологическом, ни в экономическом отношениях. С каждым годом растет ценность ТБО как комплексного сырья. Это становится понятным, если учесть, что в его составе содержится около 20—40 % макулатуры, 2—3 % черных и цветных металлов, 25-40 % пищевых отходов, 1-5 % пластмасс, 4-6 % стекла, 4—6 % текстиля и др. С другой стороны, на фоне повышения стоимости городских земель, расширения строительства загородных домов, поселков, дач и т. п. существующие свалки (полигоны) стремительно заполняются или уже переполнены. Так, существующие полигоны в Подмосковье заполнены более чем на 90 %.

В этих условиях предпочтительна организация двухступенчатой системы сбора и переработки, при которой отходы везут не на свалку, а на расположенные в черте города мусороперерабатывающие заводы (МПЗ). Там отходы сортируют, измельчают, уплотняют, прессуют, извлекают из них полезные материалы, а остатки направляют на свалки.

Вторичная переработка (реутилизация). Имеется много способов вторичной переработки различных типов мусора, причем постоянно предлагаются новые. К настоящему времени наиболее широко применяемые технологии таковы:

— извлеченную бумагу снова измельчают до состояния пульпы, из которой далее изготовляют различную бумажную продукцию; ее можно также перемалывать и продавать как целлюлозную изоляцию, измельчать и компостировать;

— стекло дробят, плавят и делают из него новую тару, дробят и используют вместо гравия или песка при производстве бетона и асфальта;

— пластмассу переплавляют и изготавливают из нее «синтетическую древесину», устойчивую к биодеградации и могущую использоваться как материал для различных ограждений, перил, столбов, настилов и других сооружений, эксплуатирующихся под открытым небом;

— металлы плавят и перерабатывают в различные детали; получение алюминия из лома позволяет экономить до 90 % электроэнергии, необходимой для его выплавления из руды;

— старые покрышки переплавляют с последующим изготовлением новых резиновых изделий;

— текстиль измельчают и используют для придания прочности макулатурной бумажной продукции;

— пищевые отходы и садовый мусор компостируют с получением органического удобрения.

2.5 Компостирование твердых бытовых отходов

На многих МПЗ осуществляется промышленная переработка ТБО в органическое удобрение — компост. Его получают в результате разложения растительных и животных остатков микроорганизмами. Для этой цели используют навоз, навозную жижу и помет птиц в смеси с различными видами торфов, городской мусор, опавшие листья деревьев, солому и другое. При компостировании в органической массе повышается содержание питательных веществ (азота, фосфора) в усвояемой растениями форме, обезвреживается патогенная микрофлора, уменьшается количество целлюлозы и пектиновых веществ; удобрения становятся сыпучими, что облегчает их внесение в почву. Разные по составу и способу приготовления компосты применяют под многие культуры, выращиваемые на различных почвах. Компосты часто используют вместо остродефицитных органических удобрений (навоз, торф).

2.6 Складирование (депонирование) отходов

Складирование (депонирование) — это наиболее распространенный способ обращения с твердыми бытовыми отходами городов в большинстве стран.

Неконтролируемые (несанкционированные) свалки. До сих пор основным местом, куда в наших городах вывозят ТБО, являются фактически неконтролируемые свалки (таблица 3).


Таблица 3.Виды муниципальных (городских) свалок (Денисов, 2008)



Пункт 10 (прочие) может включать различные объекты – от обочин автомобильных дорого до летних зон отдыха, особенно вблизи водных объектов.

Анализ характера образования несанкционированных свалок позволят выделить две формы подобных объектов: это собственно несанкционированные свалки, представляющие собой скопление отходов на территории 0,2-0,5 и более га, и захламления территории, представляющие собой аморфные, без четко выраженных границ скопления твердых бытовых и строительных отходов.
    продолжение
--PAGE_BREAK--