Проблема размещения отходов производства и потребления

Отходами производства и потребления (отходы) принято называть остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.

Опасными отходами называются отходы, содержащие вредные вещества, которые обладают опасными свойствами (токсичностью, пожаровзрывоопасностью, высокой радиационной активностью) или содержат возбудителей инфекционных болезней, а также представляющие потенциальную опасность для окружающей природной среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами.

Практика управления отходами выявила необходимость использования ряда специфических понятий и определений. Рассмотрим некоторые из них.

Обращение с отходами — деятельность, в процессе которой образуются отходы, а также производится сбор, использование, обезвреживание, транспортировка и размещение отходов.

Размещение отходов включает их хранение и захоронение. Хранение отходов — это комплекс работ, обеспечивающих содержание отходов в объектах их размещения в целях последующего захоронения, обезвреживания или использования.

Захоронение отходов — изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах, исключающих попадание вредных веществ в окружающую природную среду.

Использование отходов предусматривает применение отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии.

Обезвреживание отходов — обработка отходов, в том числе сжигание и обезвреживание на специализированных установках, в целях предотвращения вредного воздействия их на здоровье человека и окружающую природную среду.

Под объектом размещения отходов следует понимать специально оборудованное сооружение, предназначенное для размещения отходов (полигон, шламохранилище, хвостохранилище, отвал горных пород и др.).

Каждому производителю продукции устанавливается норматив образования отходов, т.е. количество отходов конкретного вида при производстве единицы продукции.

Одним из основных документов в системе управления отходами является паспорт опасных отходов — документ, удостоверяющий принадлежность отходов к отходам соответствующего вида и класса опасности, содержащий сведения об их составе. Паспорт необходим для организации многих процессов обращения с отходами.

Совокупность отходов, имеющих общие признаки, соответствующие системе классификации отходов, определяет понятие — вид отходов.

Как правило, границы между понятиями «сырье — отходы — вторичные ресурсы» достаточно условны.

Воздействие отходов на окружающую среду зависит от их качественного и количественного состава. Отходы представляют собой неоднородные по химическому составу, сложные поликомпонентные смеси веществ, обладающих разнообразными физико-химическими свойствами. Основные показатели отходов, позволяющие характеризовать их как вредные и опасные для биосферы, приведены на рис.1.

 

Рис.1. Основные характеристики вредных и опасных отходов

Опасность отходов для окружающей среды возрастает в тех случаях, когда отходы производства обладают свойствами, способствующими миграции компонентов в окружающей среде (рис. 2).

Рис. 2. Основные свойства отходов, повышающие их экологическую опасность

В больших количествах отходы образуются во всех базовых отраслях промышленности (сельском хозяйстве, энергетике, металлургии, строительстве, транспорте), а также в быту. Например, в цветной металлургии из примерно 2 млрд т руды, добываемой ежегодно, только 1% извлекается в виде товарной продукции. В результате в отрасли образовалось около 100 млн т токсичных отходов, из которых обезврежено и захоронено всего 6,7%. В общей сложности в стране накоплено около 7 млрд т отходов, из которых более 1 млрд т — опасные.

Таким образом, в среднем на каждого жителя РФ вырабатывается (накапливается) до 15 т различных твердых отходов в год. Такой темп роста накопления твердых отходов объясняется невысокой степенью их утилизации. Так, степень утилизации инертных отходов, к которым относятся вскрышные породы, зола, отдельные виды строительных отходов, составляет примерно 25—30%. Уровень утилизации опасных отходов еще ниже — менее 20—25%.

Для сравнения: в Европе (без России) производство отходов всеми отраслями хозяйства — 10-11 т на душу населения в год. При этом около 70% составляют промышленные и сельскохозяйственные отходы (примерно 40% промышленные и около 30% сельскохозяйственные), около 25% — строительный мусор. Доля бытовых отходов в странах Европы достигает 6% их общего количества, что вдвое больше аналогичного показателя для России (примерно 3%).

В настоящее время средний уровень производства опасных отходов, отнесенный к общей массе отходов стран Европы, равен примерно 7,5% (от 5 до 10%).

В отличие от России, в которой отходы по степени вредности и опасности делятся на четыре класса опасности, в европейских странах приняты три класса опасности. Основная часть опасных отходов складируется или захоранивается, в том числе и затапливается в море. Обезвреживанию с предварительной обработкой, сжиганию и вторичной переработке подвергается небольшая часть опасных отходов. Например, в Нидерландах примерно 360 тыс. т опасных отходов ежегодно подвергается физико-химической обработке, около 200 тыс. т сжигается, более 250 тыс. т захоранивается и около 700 тыс. т затапливается в море.

Особую опасность для окружающей среды и населения представляют радиоактивные отходы. До принятия Конвенции о запрещении захоронения радиоактивных отходов в океанах и морях западноевропейскими странами в океанских водах захоронено более 35 • 106 ЕБк (1 Ки = 3,7 • 1010 Бк (беккерель)) радиоактивных отходов в контейнерах. Основная часть из этого количества приходится на Великобританию (примерно 76%).

В настоящее время страны Европы осуществляют подземное захоронение радиоактивных отходов. Так, в Германии высокоактивные отходы помещают в соляной купол, расположенный вблизи Ганновера, в котором по состоянию на конец XX столетия накопилось около 3000 т отходов, ждущих захоронения, и к этим отходам ежегодно прибавляется около 500 т новых.

Для многих стран Европы захоронение опасных и радиоактивных отходов является сложной, порой неразрешимой задачей. Между странами происходит интенсивный обмен отходами. Это объясняется, с одной стороны, различиями в списках опасных и радиоактивных отходов, а с другой — наличием в ряде стран технологий и производств, использующих эти отходы как сырье. Через национальные границы ежегодно перемещается более 2 млн т таких отходов. Существует и развивается нелегальный вывоз опасных отходов в страны Африки и Азии. В эти же страны перемещаются предприятия по сжиганию опасных отходов. Не меньшей проблемой для стран Западной Европы являются старые захоронения отходов, среди которых большой объем занимали опасные отходы. Такие захоронения вполне можно сравнивать с химическими «бомбами замедленного действия», поэтому инвентаризация и поиски таких захоронений во многих странах рассматриваются как приоритетные задачи. Например, в Дании зарегистрировано около 3200 таких захоронений, в Нидерландах — около 4000, на территории Западной Германии — более 50 тыс. Аналогичная задача существует и в России, но она не решается, прежде всего из-за отсутствия средств, необходимых для ее реализации.

Из всего многообразия отходов особый интерес вызывают отходы производства и потребления, с которыми приходится иметь дело подавляющему большинству населения в различных странах мира. Среди таких отходов особое место занимают твердые бытовые отходы (ТБО). Бытовые («муниципальные») отходы следует относить к непромышленным. Но при этом не следует забывать, что деление отходов на бытовые и промышленные достаточно условно, так как в бытовые отходы попадают остатки древесины, резины, кожи, бумаги, а также других органических веществ и полимерных материалов. Например, полимерные отходы составляют до 15% общего объема бытовых и промышленных отходов крупных городов. Низкая культура сбора отходов становится причиной того, что в бытовые отходы попадают батарейки, краски, люминесцентные лампы и многое другое. По различным оценкам, в 1 т бытовых отходов содержится до 50 нг диоксинов.

Отсутствие действенного контроля за процессами образования, накопления, транспортирования и уничтожения отходов, с одной стороны, и недостаток «экологического сознания» — с другой, приводят во многих случаях к объединению промышленных и бытовых отходов и размещению их на полигонах и свалках. Например, ежегодно только на санкционированные свалки и полигоны ТБО в нарушение действующих норм и правил направляются десятки миллионов тонн промышленных отходов. Особенно этим грешат мелкие и средние предприятия, не имеющие достаточных средств и технологической оснащенности, необходимых для переработки и утилизации отходов. К сожалению, в большинстве регионов и городов РФ имеет место вывоз промышленных отходов на несанкционированные свалки, причем основную часть этих отходов составляют опасные (до 80%).

Повышенную опасность для окружающей среды представляют стоки крупных животноводческих комплексов, которые ежегодно выбрасывают около 150 млн т разжиженного навоза и помета, из которых примерно 70% используется в качестве удобрения, а более 40 млн т этих отходов, попадая вместе со стоками в поверхностные и подземные воды, загрязняют их, делая не пригодными для питьевого водоснабжения без применения сложных энергоемких технологий обезвреживания и очистки воды.

В классификации отходов особо следует выделить канализационные, которые представляют собой отработанный биологически активный ил, частицы текстиля, бумаги, песка и т.п. Содержание большого количества солей тяжелых металлов в отработанном иле не позволяет использовать его в качестве удобрения, и поэтому он накапливается на специальных территориях — полях аэрации. Например, на подмосковных полях аэрации накопилось несколько десятков миллионов кубометров таких отходов. В свою очередь, воздействие атмосферных осадков на биологически активный ил приводит к загрязнению как поверхностных, так и подземных вод. В ряде регионов, имеющих развитую систему предприятий и учреждений медико-биологического профиля, образуются чрезвычайно сложные по составу отходы, относящиеся к классам опасных. Сложность обращения с медико-биологическими отходами заключается в том, что в них наряду с огромным числом химических соединений, имеющих сложную структуру, входят биологические объекты, в том числе инфекционные. Это затрудняет, а иногда делает невозможной сортировку отходов. Неорганизованное сжигание на свалках (полигонах) таких отходов сопровождается образованием вторичных токсикантов, которые могут быть гораздо опаснее исходных соединений (полихлорированные бифенилы, диоксины, бензо- фураны и др.). Весь комплекс работ по обращению с отходами можно отобразить с помощью структурной схемы, представленной на рис. 3, которая является основой системы управления отходами.

Структура системы управления отходами в странах Западной Европы, США, Японии и других государствах аналогична структуре, принятой в РФ. Однако реализация технологических процессов и циклов, входящих в общий процесс управления отходами, различна. Так, в странах ЕЭС перерабатывается примерно 60% промышленных и около 95% сельскохозяйственных отходов, а в Японии перерабатывается около 45% промышленных отходов.

Рис. 3. Структурная схема обращения с отходами производства и потребления

Анализ обращения с ТБО в этих странах показывает, что в Великобритании 90% ТБО вывозится на полигоны, в Швейцарии — 20, Японии, Дании — 30, Франции, Бельгии — 35%. Остальные ТБО в основном сжигаются, и лишь небольшая их часть подвергается компостированию.

В Российской Федерации эти показатели значительно ниже вследствии:

· • недостаточной эффективности использования возможностей структуры управления отходами;

· • низкого уровня технологического оснащения;

· • разобщенности служб и организаций, ответственных за процессы, связанные с управлением отходами;

· • слабой нормативно-правовой базы;

· • отсутствия единой региональной и государственной информационной системы;

· • отсутствия устойчивого финансирования.

Домашнее задание

1. Ответьте на контрольные вопросы

2. Подготовьте доклад или презентацию по теме «Концепция безотходного производства» (3-5 мин)

3. Ознакомьтесь с материалом приложения 1

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные принципы размещения промышленного производства

2.В чем состоит оценка и анализ состояния окружающей среды и природоохранной деятельности?

3. Привести экономический анализ использования природных ресурсов.

4. Назовите факторы размещение разных отраслей промышленности.

5. Подумайте, какие виды отходов могут быть на предприятиях:

- машиностроения;

- химической промышленности;

- лёгкой промышленности;

- пищевой промышленности;

- топливно-энергетического комплекса;

- добывающей промышленности;

- пищевой промышленности?

6. Какой способ утилизации отходов можно считать более безопасным с экологической и экономической точки зрения?

 

Приложение 1

Отходы производства

Почти каждое производство в следствии своей деятельности производит не только продукцию но и от производства оставляется часть материалов которые ненужные или в таком виде не пригодны для производства. На каждом производстве такие отходы есть, но в зависимости от того что это за отход принимает решение что с ним делать. Если отходы становят не большие объемы, то их просто выбрасывают, если объемы большие, тогда как правило, если сами они не могут переработать эти отходы в вторичное сырье, заключат договор с компанией которая занимается сбором, вывозом и утилизацией этих отходов.

Из отходов производства можно выделить две группы отходов, первая - отходы возвратные, так называют те отходы, которые еще можно использовать на этом же производстве, возможно в другом качестве. А вторая группа – это вторсырье. Вторичное сырье это перерабатываемые отходы, которые не могут быть полезны или использованы в целях производства на данном предприятии в качестве материалов производства, но могут быть успешно использованы на другом предприятии, где производится другая продукция. Также существует группа отходов, которая уже не подлежит переработке и только возможно ее утилизация и захоронение.

Сам термин «Отходы производства» формулируется следующим образом, это часть материалов, часть сырья или других веществ, которые образовались путем изготовления продукции на определенном предприятии, и которые уже не соответствуют или не полностью соответствуют требованиям производства. Вот примерно такая формулировка этого термина. То есть на производстве делают что то, от этого производства осталась часть материалов или сырья, но использовать их по указанному назначению уже нельзя, вот и все.

Переработка отходов

Переработка отходов это процесс длинный и не простой. Этот процесс выполняется с разной целью, это может быть последующее захоронение переработанных отходов, изготовления вторичного сырья из переработанных отходов, сжигание переработанных отходов как с целью получения энергии так и с целью утилизации отходов.

Причиной переработки есть два фактора. Первый, это ресурсы нашей планеты, вернее не возобновляемые или долго возобновляемые ресурсы, которые нам нужны для нашего существования на этой планете, второй фактор, это хранение мусора и отходов. С каждым годом количество отходов на Земле стремительно увеличивается, и представьте себе, что будет если большую часть наших территорий, на которых мы или наши дети будут проживать, займет мусорные свалки и хранилища, ситуация будет не самая лучшая. Также если спустя определенное количество лет закончится металл, уголь и другие ископаемые нашей планеты, что же мы будем делать? Поэтому, сейчас именно то время, когда стоит задуматься над этими очень и очень серьезными вопросами, которые имеют отношения к каждому из нас.

В последнее время кто начал заниматься этим видом бизнеса, то есть переработкой отходов, на самом деле понял, что на этом можно хорошо заработать. Компания которая перерабатывает отходы на разного рода вещества, получает сравнительно недорогое сырье, и на рынке при продажи этого сырье может себе позволить предложить для покупателей более приемлемую цену, от этого эти компании и в выигрыше, а сейчас такое время что все хотят удешевить себестоимость своей продукции, для того чтоб была возможность конкурировать на рынке, и за счет дешевого сырья это удачно можно сделать.

Конкретную технологию переработки вторичного сырья мы представлять не будем, так как у каждого вида отходов есть множество своих особенностей, но практически все они проходят этапы фильтрации, распределения, отжига, отбора, перемола, переплавки, и еще некоторых этапов, в следствии чего создается сырье для производства тех или иных продуктов, изделий и товаров.

 

Утилизация отходов

Утилизация отходов это переработка мусора или производственных технологичных отходов с целью их захоронения или извлечения из этих отходов сырья для вторичного производства.

Утилизация отходов условно можно разделить на два вида: первый вид отходов, это бытовые отходы, а второй вид это отходы производства.

К бытовым отходам можно отнести все то что выбрасываем каждый день, это пластмассовые бутылки, отходы пищи, стекло, бумага и картон, полиэтиленовые изделия и другие.

Структура производственных отходов намного отличается от структуры бытовых отходов, так как производства бывают самые разные, и специфика сбора и переработки отходов с этих предприятий также разная. К производственным отходам можно отнести для примера следующие виды отходов - отходы промышленности, радиоактивные опасные отходы, отходы медицинского происхождения, отходы строительства и еще много других, но к основным видам отходов принадлежат именно эти.

В зависимости от специфики отходов их также можно условно разделить на несколько групп: отходы, которые собираются на предприятии или если это бытовые отходы, то с уличных баков и резервуаров и транспортируются на предприятие для последующей их утилизации или переработки; отходы которые перед транспортировкой сортируются по разным критериям и только тогда транспортируются на переработку; отходы, которые с помощью небольших технологических установок прямо на предприятии перерабатываются и используются как вторичное сырье для производства продукции.

Пожалуй, это основные группы отходов, если можно так назвать их, за методом сбора и транспортировки. Много различных отходов также имеют свои особенности при сортировке и транспортировке, все эти особенности знают и учитывают компании, которые и занимаются этой деятельностью.

Сейчас мы постараемся кратко изложить процесс утилизации отходов.

1. Сбор отходов. Сбор отходов проходит по разному, возможен сбор по неким параметрам для лучшего его сортирования, или смешанный сбор отходов, также возможен селективный сбор отходов. Все отходы собираются и транспортируются на утилизацию в перерабатывающею компанию. (Будем ее называть комплекс сортировки).

2. В комплексе сортировки проходит несколько этапов, извлекается сырье которое подходит для вторичной переработки - вторичное сырье. Остальная часть отходов, разделяется на две группы, первая это отходы которые требуют специальной обработки, после чего эта группа отходов захоронятся. Вторая же группа отходов также разделяется, одна часть отходов транспортируется на сжигания, а вторая часть сначала обогащается а потом уже транспортируется на сжигание. Эти две части отходов после сжигания составляют отходы золо-шлаковые и эти отходы используют для строительства и в металлургии.

3. Те отходы, которые отсортировали для переработки как вторичное сырье, используются в разных областях науки, техники, металлургии, химии и других предприятиях промышленности.