Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экология

Борьба с отходами производства

Возможные направления использования отходов производства

Принципиально возможно использование промышленных отходов в следующих основных направлениях:

1. Рекультивация ландшафтов, планирование территорий, отсыпка дорог, дамб и т.п., для чего используют скальные породы, гальку, гравий, песок, доменные шлаки и другие виды твердых промышленных отходов. Реализация этого экономически выгодного направления утилизации отходов, однако, незначительна - всего в этих целях используется примерно 10% объема имеющихся отходов.

2. Использование отходов в качестве сырья при производстве строительных материалов:

• как пористые заполнители бетона, строительной керамики (пустая горная порода, галька, песок);

• в качестве сырья для производства белого цемента, строительной извести и стекла (породы, содержащие мел), портландцемента (глинистые сланцы), керамзита (пластичной глины), силикатного и строительного кирпича (пилошлакови отходы тепловых электростанций и металлургических заводов) и т.д.

Промышленность строительных материалов - единственная отрасль, которая в значительных масштабах использует многотоннажные отходы производства.

3. Вторичное использование отходов в качестве исходного сырья, поскольку некоторые отходы по своим свойствам близки к естественной сырья для получения определенного вещества или сырья для получения новых видов продукции.

В первом случае реализуется принцип малоотходных или безотходной технологии производства, например, производство графита с графитовых руд и графитовой копоти, которая при этом возникает.

Во втором случае таким образом можно, например, получать серную кислоту: при обогащении угля с целью снижения в нем содержания серы образуется сернистый колчедан FeS 2 (например, в "хвостах" обогащения Подмосковного угольного бассейна его запасы достигают 60 млн. Т). Термическая обработка серного колчедана вместе с другим многотоннажных уходом - сульфатом железа Fe0 4 - позволяет получить диоксид серы:

Fe0 4 + 3Fe 2 + 80 2 -7S0 2 + 2Fe 2 0 3

и в дальнейшем ~ серную кислоту.

Это направление использования отходов применяется при переработке таких промышленных отходов потребления, как черный и цветной металлолом. При переработке черного металлолома можно сэкономить до 75% электроэнергии, необходимой для получения стали из железной руды. Повторное получение алюминия из лома экономит до 90% электроэнергии, необходимой для его выплавки из руды. Попутно уменьшается загрязнение атмосферы и количество первичного сырья, добываемого а следовательно, и количество пустой рудной породы.

4. Использование отходов в сельском хозяйстве в качестве удобрения или средства мелиорации. Например, разработаны технологические процессы получения из фосфогипса (крупнотоннажные отходы некоторых химических производств, содержит в%: гипс - 80-90, фосфорную кислоту - 0,5-0,6, глину - 5-6) полезного химического удобрения - сульфата аммония ( NH 4) 2S0 4, а также извести для химической мелиорации солонцовых почв. Известковые мелиоранты (поглотители) грунтов получают также с пилошлакових отходов металлургии, отходов бумажной, кожевенной и других отраслей производства. Применение отходов промышленности в сельском хозяйстве имеет свои сложности. Это связано с тем, что у них в зависимости от исходного сырья могут находиться тяжелые металлы, мышьяк, фтор, селен и другие вредные элементы.

5. Использование в качестве топлива в промышленности и бытовых отходов лесной и деревообрабатывающей отраслей промышленности, некоторых отходов сельского хозяйства.

Утилизация промышленных отходов

Освобождение от отходов ведется в трех направлениях:

1) содержание или даже захоронения таким образом, чтобы они не влияли отрицательно на окружающую среду;

2) уничтожение отходов путем их сжигания;

3) очистка от вредных веществ, составляет наиболее сложный процесс, осуществляемый следующими способами:

а) механическая очистка методом отстоя в специальных отстойниках жидких стоков, фильтрации и т.п .;

б) химическая очистка, при которой вредные компоненты отходов превращаются в осадок или разлагаются;

в) физико-химическая очистка, главным образом, методом электро- или ионообменных смол;

г) биологическая очистка с помощью бактерий или других живых организмов, способных разлагать вредные вещества в процессе жизнедеятельности.

Отходы, которые не используются (не подлежат использованию), направляемых на захоронение на полигоны-свалки.

Полигон для сохранения твердых промышленных отходов представляет собой обычно углубленную примерно на 10 м и огороженную насыпью, во избежание попадания ливневых и талых вод, земельный участок площадью от нескольких до десятков гектаров. Для предотвращения загрязнения грунтовых вод дно хранилища покрывают противофильтрационным экраном (несколько слоев полимерной пленки). Для контроля работы этого экрана и качества грунтовых вод в районе полигона бурят скважины с целью отбора проб воды на химический анализ. Полигон, как правило, огораживают полосами с деревьев и кустарников. Твердые отходы после их обезвоживания на заводских очистных сооружениях засыпают в хранилище самосвалами со специальной эстакады или с гребня насыпи, ограждающий полигон. После заполнения хранилища на выровненной поверхности устанавливают противофильтрационный экран и засыпают его слоем песчаного и почвенно-растительного местной почвы. Это в основном заканчивается рекультивация хранилища твердых нетоксичных промышленных отходов.

В Украине с учтенных статистикой (в 1997 г..) 1112 мест организованного захоронения промышленных отходов, занимающих территорию в 14,5 тыс. Га, 935 мест (84%) соответствовало действующим нормативам захоронения отходов.

Особое внимание мониторинг окружающей среды уделяет токсичным отходам производства.

В докладе "О состоянии окружающей природной среды Украины в 1997 году" Государственного комитета Украины по охране окружающей среды отмечается, что на начало 1997 г.. На предприятиях различных отраслей промышленности накоплено 1431700000. Т. Токсичных отходов. За 1997 г.. На промышленных предприятиях Украины образовалось 89400000. Т. Токсичных отходов, из них использовано в собственном производстве 39100000. Т., Вполне уничтожено 9200000. Т., То есть в соответствии около 44 и 10% общего количества отходов, образовавшихся за год.

Токсичные промышленные отходы должны помещаться в герметичные металлические контейнеры (особенно вредны - в кубы с отвердевшего жидкого стекла) и храниться в толще глины. Иногда как полигоны для хранения таких отходов используют пустые геологические выработки (брошенные угольные или соляные шахты, или специально созданные полости).

Однако, как и раньше, существует практика вывоза промышленных отходов, в том числе токсичных, в места неорганизованного складирования представляет особую опасность для окружающей среды. Количество отходов на несанкционированных свалках постоянно растет (рис. 4.2). Главные причины этого-переполненность существующих полигонов, необходимость захоронения токсичных отходов и отсутствие финансирования нового строительства. Кроме того, при строительстве новых объектов обезвреживания и захоронения отходов возникает серьезная проблема - противоречие между интересами граждан, проживающих вблизи территории предполагаемого строительства данного объекта, и решением экологических проблем региона в целом.

Количество токсичных отходов, размещенных на несанкционированных свалках

Рис.4.2. Количество токсичных отходов, размещенных на несанкционированных свалках

Переработка промышленных отходов должна предшествовать их захоронению на полигонах-свалках для обеспечения экологической безопасности при их хранении, уменьшение первоначальных объемов.

Одновременно в процессе переработки отходов можно извлечь ценные компоненты или получить новые материалы.

Другим способом уничтожения городских твердых отходов является сжигание. Чаще всего мусора сжигают на свалках открытым способом. Дефект сжигания заключается в накоплении большого количества пепла, который вмещает немало токсичных веществ. И газообразные выбросы при сжигании мусора опасные, часто выделяется диоксин. Особенно опасно открытое сжигание пластмасс. Однако, открытое сжигание бытовых и промышленных отходов на городских свалках идет в больших объемах.

Твердые городские отходы следует сжигать в специальных печах. Высоко эффективное сжигание в шлаковом расплаве. В этом случае мусора без сортировки поступает в расплав. Как побочный продукт от сжигания мусора получают железо и цветные металлы. Современные мусоросжигательные установки дают только 0,1 кг. токсичных веществ на 1 м 3 газов, выходящих и имеют производительность до 240 000 тонн мусора в год. Но до 1990 года в странах Западной Европы работало только 595 установок для сжигания пластикового мусора, в США - 157, а в Японии - 1 899.

Главный недостаток термической технологии - большая энергоемкость на единицу отходов, перерабатываемых материалов.

Разновидностью термического метода является плазменный, при котором высокие температуры (выше 3000 ° С) позволяют обезвреживать широкий спектр токсичных и особо токсичных веществ, в том числе различные ядовитые вещества (в том числе боевые), пестициды, диоксины и и др.

Еще одним перспективным направлением термической технологии является пиролиз - разложение отходов под действием высокой температуры без доступа воздуха. Преимущества этой технологии - возможность получения газа для технологических и бытовых целей, а в ряде случаев новых продуктов (масла, смолы), пригодных к использованию; резкое сокращение расходов на систему очистки отходящих газов, за счет снижения их объемов (в 3-4 раза); достаточное экологическая чистота и безопасность; низкое энергопотребление на единицу объема вещества, перерабатывается, особенно в случае применения нагрева.

В результате физико-химической технологии переработки некоторые отходы используются как сырье для получения полезного продукта.

В промышленно развитых странах эту технологию применяют для переработки:

• отходов резинотехнической промышленности (автомобильные покрышки, резиновые шланги и рукава и др.) В резиновую крошку, используемую в дорожном строительстве (например, шумопоглощающий "асфальт, что шепчет", которым покрыты многие автомагистрали Австрии ")

• широко используемых полимерных материалов (новая отрасль промышленности по переработке такого вида отходов обеспечивает их 100% -ную переработку в сырье для повторного использования);

• определенных видов промышленных отходов в удобрения, строительные материалы.

При переработке каждого вида отходов этим методом приходится разрабатывать индивидуальную технологию. В связи с этим с точки зрения экологизации промышленного производства при создании нового материала, находит широкое применение, желательно одновременно разрабатывать и технологию его утилизации. Теоретически перспективной технологии переработки промышленных отходов является биотехнология. Живое вещество планеты в ходе эволюции переработала первоначальную литосферу, гидросферу и атмосферу, превратив их в биосферу. Энергетический потенциал биоты не сравнить ни с какой технической установкой, выполняет ту же функцию, правда, скорость протекания биологических процессов невелика. В лабораторных условиях осуществляются технологии извлечения из отходов Fe, Cu, Zn, Cd, Pb, Hg, Co, Ag и других металлов, в том числе радиоактивных изотопов, некоторыми бактериями и грибами. В промышленных условиях биотехнологии уже используют для производства белковых продуктов из отходов лесной и деревообрабатывающей отраслей промышленности.

Биотехнологические методы должны оказаться очень полезными и эффективными при переработке отходов пищевой отрасли промышленности, агропромышленного комплекса, а также коммунального хозяйства - областях, где утилизация отходов развита в меньшей степени.

Схема переработки городских отходов представлена на рисунке 4.3.

Схема переработки городских отходов, снижает экологический ущерб от них.

Рис. 4.3. Схема переработки городских отходов, снижает экологический ущерб от них.

Существуют возможности обезвреживания жидких промышленных и бытовых стоков. Они должны проходить химическую и биологическую очистку. Используются различные методы. Конечно, любой из них состоит из следующих этапов:

1) предварительная очистка, целью которой является освобождение стоков от крупного мусора. Она заключается в процеживании стоков сквозь решетку и отстаивания;

2) первичная очистка в специальных отстойниках до получения ила-сырца;

3) вторичная очистка, при которой используются живые организмы для окончательной очистки стоков от органического вещества.

Высокоэффективный метод капельного фильтрации, который заключается в выведении сточных вод на слой песка толщиной до 1,5 метра за час до 6:00. Затем в течение 18 часов осуществляется продувка кислородом или воздухом, что создает благоприятные условия для работы микроорганизмов, которые обезвреживают органическое вещество таких стоков. Как модификация этого метода может применяться разбрызгивания на слой щебня.

Другой хороший способ - это метод активного ила, который применяется с 1914 года. Для его реализации создается система неглубоких биологических прудов, в которых идет смешивания сточных вод с илом, образовавшийся при предыдущем окислении сточных вод. В активном иле много микроорганизмов, которые завершают обезвреживания стоков.

Некоторые виды сточных вод настолько токсичны, что их нельзя хранить в прудах-накопителях. В таких случаях приходится прибегать к глубинному захоронения, используя отработанные нефтяные и газовые скважины. Но в таких скважинах нередко сохраняются еще не изъяты нефть и газ. Поэтому была предложена технология создания специальных подземных полостей методом ядерных взрывов мощностью в несколько килотонн. Такие полости наиболее пригодны для закачки токсичных веществ.

На полигонах твердых бытовых отходов иногда пытаются выращивать растения, в том числе даже лекарственные (Н.Ю. Бойко, 1993, в Донецке), но это очень опасный путь. Состав бытовых отходов довольно пестрый, часто неизвестный, их токсичные компоненты могут включаться в состав ткани растений и наносить вред здоровью человека при использовании их в качестве лекарственных средств или при употреблении в пищу. Для Украины примером эффективного решения проблемы борьбы с мусором и сточными водами может быть Франция. Почти во всех городах всей страны есть специальные мусоросжигательные средства, а мусор проходит предварительную сортировку. Есть большое количество компостных предприятий, утилизируют бытовые отходы и производят компост для виноградников и биогаз. Выходит на этот уровень борьбы за чистый экологическую среду городов и Япония.

В ряде стран Западной Европы уже отказываются от упаковки молочных продуктов в пластиковой-картонные пакеты и предпочитают таре - стеклянной бутылкам и банкам. С образованием Европейского Союза началась своеобразная "война упаковок" между Германией, Францией и Великобританией, поскольку уничтожение тары и возвращение ее производителю одинаково дорого. В США развернулась политическая кампания "бутылочных законов", то есть законов, обязывающих производителей товаров вернуться от одноразовых упаковок в многоразовой тары, в частности к бутылок.


 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее