какие типы отходов являются наиболее проблемными с точки зрения их переработки

Проблемы утилизации твердых бытовых отходов (ТБО)

В современном мире переизбыток бытовых отходов — одна из наиболее острых проблем. Даже при постоянном увеличении площадей, занимаемых мусорными полигонами, вокруг городов растет число стихийных свалок. Существующие предприятия по утилизации ТБО не справляются с возросшими в последние десятилетия объемами работ. Для решения проблемы необходим срочный переход на прогрессивные технологии переработки мусора.

Актуальность переработки мусора

Проблема накопления и утилизации мусора существовала всегда. Но до определенного времени была вполне решаема. Еще несколько десятилетий назад успешно практиковалось повторное использование стеклянной тары, в качестве упаковочного материала в большинстве случаев применялась бумага. Многие продукты питания продавались на развес или поштучно без упаковки. Такое положение вещей создавало определенные трудности для потребителей, зато не скапливалось большое количество мусора. В стране был широко развит прием стеклянной тары, сбор макулатуры.

Сейчас повторное использование стеклотары сведено к минимуму. А выброшенные вместе с другим мусором бутылки пополняют свалки. Сортировка отходов фактически не производится. Притом что одна тонна стеклянного вторсырья способна сэкономить тонну кварцевого песка и четверть тонны кальцинированной соды. Использование стеклянного боя позволяет также экономить и электроэнергию, поскольку для его плавления требуется менее высокая температура, чем для природного сырья. Одна бутылка из вторичного стекла на сэкономленные средства позволит стоваттной лампочке светить в течение четырех часов.

Технический прогресс подарил человечеству множество новых материалов. Лидером по объемам производства стал пластик различного химического состава. Он надежно обосновался в качестве исходного материала на многих производствах. Но настоящую революцию появление пластика произвело в области упаковки товаров народного потребления.

Многие пластики обладают высокой хрупкостью. Для придания прочности в их состав дополнительно вводят стабилизаторы, которые зачастую весьма токсичны. Пластиковая упаковка может разлагаться до двухсот лет. Вероятно, даже первый пластиковый пакет, произведенный в конце пятидесятых годов двадцатого века, до сих пор валяется на какой-нибудь свалке.

Чрезвычайную опасность для здоровья людей и экологии представляют:

Варианты решения проблемы

Подходить к решению этих проблем следует комплексно. Необходимо взаимодействие не только с производителями товаров и мусороперерабатывающими предприятиями, но и с рядовыми гражданами. Основными задачами на ближайшее время должны стать:

Понятно, что без тщательно проработанной законодательной базы решить проблему накопления мусора не удастся. В качественной переработке отходов должны быть заинтересованы все участники рынка. Производители продукции должны иметь выгоду при использовании в технологическом процессе вторичного сырья. Перерабатывающие предприятия должны хотеть внедрять новые технологии для получения выгоды от продажи вторсырья. Ненадлежащая утилизация мусора, подлежащего захоронению, должна строго караться.

Работа с населением

Первым шагом к снижению назревшей экологической угрозы должна стать работа с населением. Недостаточно просто установить контейнеры для сортировки мусора. Никакие призывы и штрафы не заставят людей выбрасывать отдельно стекло, пластик, бумагу. На сознательность рассчитывать не приходится. Остается материальный стимул. Многие страны успешно практикуют прием у населения стеклянных и пластиковых бутылок для последующей переработки в автоматизированных приемных пунктах. В нашей стране такой эксперимент тоже проводился, но ожидаемо провалился. Этому способствовали две причины:

К подготовке данного эксперимента у нас подошли без должной проработки его условий, соответствующих экономическому обоснованию и менталитету населения. В других странах такая практика прижилась и активно используется, поскольку к ее внедрению подготовились тщательно. Населению выгодно сдавать пустую тару, поскольку всего за несколько бутылок можно получить один евро. Необходимый для реализации программы объем денежных средств вполне можно получить за счет ужесточения законодательства и санкций за нарушения. Экономический эффект от переработки по современным технологиям тоже вполне может оправдать цену принятой тары.

Вандализма можно избежать путем установки приемных автоматов в предприятиях торговли. Сохранности автоматов также способствует выдача не наличных денежных средств, а чеков, принимаемых к оплате в соответствующем магазине.

Виды отходов

Для правильного построения процесса утилизации необходимо разделение всего мусора на отдельные группы отходов. Все они различаются потенциальным вредом для окружающей среды и человека, сроками разложения и методами переработки. Обычно выделяют следующие виды отходов:

Методы утилизации

Экологическая проблема, связанная с растущими объемами производимого мусора, в нашей стране стоит довольно остро, поскольку до сих пор для утилизации применяются в основном старые и малоэффективные методы. Только внедрение современных технологий позволит спасти экологию. Для понимания ситуации необходимо рассмотреть подробнее особенности различных видов утилизации.

Регрессивные способы сбора мусора

Несмотря на высокую экологическую опасность, устаревшие методы до сих пор являются основными в нашей стране. Наиболее распространенными способами утилизации и переработки твердых отходов являются:

Регрессивные методы характеризуются высокой экологической опасностью и не приносят выгоды от переработки.

Современный подход к переработке

Существует более цивилизованный подход к захоронению — брикетирование. Он стал применяться относительно недавно. С помощью него можно сократить объем, подлежащий утилизации, в два и более раза. Сначала проводятся предварительная сортировка и удаление мусора, не подлежащего прессованию. Оставшиеся отходы поступают в специальные прессы и превращаются в брикеты. В зависимости от условий технологического процесса и состава мусора, брикеты могут вывозиться на полигон или подвергаться сжиганию.

Сложность процесса заключается в неоднородности мусора, которая препятствует прессованию. Существенных преимуществ для экологии метод не дает, поэтому его не стоит рассматривать в качестве альтернативных вариантов на будущее.

Преимущества прогрессивных технологий

Переработка твердых бытовых отходов во вторичное сырье — самый продуктивный и безопасный метод борьбы с накапливающимся мусором. Более семидесяти процентов всех отходов подлежит переработке. Решается не только проблема утилизации — возникает много вариантов получения прибыли от вторичного сырья.

Процесс начинается с тщательной сортировки. Отдельно перерабатываются металлы, стекло, пластмасса. Прочий неорганический мусор может частично использоваться в производстве строительных материалов. Органические отходы перерабатываются с выделением тепловой энергии, преобразуемой в электрическую, или отправляются на компостирование, в результате которого получается органическое удобрение.

Однако в настоящее время подобные технологии продолжают оставаться нерентабельными, поскольку довольно много средств затрачивается на сортировку и очистку мусора. Если эти расходы заложить в стоимость вторсырья, на рынке оно будет дороже исходного. Решить проблему можно только на законодательном уровне:

До сих пор не выработано четкой стратегии по развитию мусороперерабатывающей отрасли. Нужна тщательная проработка схем получения вторичного сырья и утилизации твердых отходов, не подлежащих дальнейшему использованию. Дальнейшее промедление с радикальным изменением подхода к утилизации ТБО грозит экологической катастрофой.

Источник

Виды отходов и проблемы и утилизации

Вывоз мусора, твердые бытовые отходы (ТБО) после сепарации (если таковая целесообразна) следует подразделять на следующие группы.

А. Отходы из природных материалов (ОПМ)

· Пищевые (гниющие) отходы.

· Отходы медицинских, лечебных, научно-исследовательских организаций, в том числе хирургии и стоматологии, а также возможно отходы лечебных ветеринарных учреждений.

· Полимерные отходы из природных материалов, в том числе отходы древесины, картона, целлюлозно-бумажные, оберточные материалы.

Б. Производственные отходы.

· Отходы отработанных химических источников тока (ОХИТ).

· Бой стекла и стеклопосуды.

· Отходы полимерных материалов синтетической химии, в том числе резина и резино-технические изделия и все оберточные материалы и полимерная тара из продуктов синтетической химии.

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. 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. Свалки представляют собой наиболее крупные системы по производству биогаза из всех современных. Можно предположить, что и в перспективе роль мусорных свалок заметно не уменьшится, поэтому извлечение биогаза из них с целью его полезного использования будет оставаться актуальным.

Сжигание. Это 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. Сжигание можно разделить на два вида: непосредственное сжигание, при котором получается только тепло и энергия, и пиролиз, при котором образуется жидкое и газообразное топливо.

В последнее время все более распространяется метод совместного сжигания твердых бытовых отходов и шламов сточных вод. Этим достигается отсутствие неприятного запаха, использование тепла от сжигания отходов для сушки осадков сточных вод. Надо отметить, что технология ТБО развивалась в период, когда не были еще ужесточены нормы выброса газовой составляющей. Однако сейчас стоимость газоочистки на мусоросжигательных заводах резко возросла. Все мусоросжигательные предприятия являются убыточными.

В этой связи разрабатываются такие способы переработки бытовых отходов, которые позволили бы утилизировать и вторично использовать ценные компоненты, содержащиеся в них.

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°С. 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.

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).

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.

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.

Традиционные свалки непереработанных муниципальных отходов не только портят ландшафт, но и представляют потенциальную угрозу здоровью людей. Загрязнение происходит не только в непосредственной близости от свалок, в случае заражения грунтовых вод загрязненной может оказаться огромная территория.

Основная задача, стоящая перед системами переработки ТБО – это наиболее полно утилизировать отходы, образующиеся на некоторой территории. При подборе технологий для реализуемых проектов нужно руководствоваться двумя важными требованиями: обеспечить минимум или полное отсутствие выбросов и произвести максимум ценных конечных продуктов, для реализации их на рынке. Наиболее полно эти задачи могут быть достигнуты при использовании систем автоматической сортировки и разделенной переработки различных видов отходов при помощи современных технологий.

Переработка горючих отходов. Предлагаемая технология газификации позволяет перерабатывать горючие отходы в закрытом реакторе с получением горючего газа. Могут быть переработаны отходы следующих типов:

· горючая фракция твердых бытовых отходов (ТБО), выделенная при сортировке;

· твердые горючие продукты переработки автомобилей: большинство автомобильных пластиков, резина, пеноматериалы, ткань, дерево и т. д.;

· сточные воды после осушения (наиболее эффективная переработка сточных вод достигается при использовании биотермической технологии);

· сухая биомасса, такая как отходы деревообработки, опилки, кора и т. д.

Переработка гниющих отходов. Органическая фракция ТБО, полученная в результате сортировки, а также отходы ферм и очистных сооружений могут быть подвергнуты анаэробной переработке с получением метана и компоста, пригодного для сельскохозяйственных и садоводческих работ.

Переработка использованных шин. Для переработки шин используется технология низкотемпературного пиролиза с получением электроэнергии, сорбента для очистки воды или высококачественной сажи, пригодной для производства автопокрышек.

Линии демонтажа старых автомобилей. Для переработки старых автомобилей используется технология промышленного демонтажа, позволяющая вторично использовать отдельные детали

Источник

Глобальная экологическая проблема мусора и способы её решения

Загрязнение мусором — эта одна их главных экологических проблем современности. С каждым годом Земля все сильнее покрывается отходами, а большие площади отводятся под свалки. Именно поэтому в последнее время учёные всего мира ищут эффективные способы переработки мусора.

История возникновения проблемы мусора

История мусора началась вместе с активной хозяйственной деятельностью человека. Несмотря на то что эта проблема стала глобальной только в 21 веке, её корни спрятаны в веках.

Однако в 19 веке началось резкое развитие промышленности. На Земле начали копиться синтетические отходы, разлагающиеся больше 1000 лет.

Виды отходов

Все отходы в городе можно условно разделить на 3 группы.

Сроки разложения мусора

Процесс разложения мусора проходит по-разному и может длиться от нескольких дней до десятков тысяч лет. Связано это из-за состава продукции и видов воздействия на неё. Ниже представлены усреднённые сроки распада популярных отходов.

Проблемы, связанные с отходами

Главная проблема мусора — в его количестве. Человечество генерирует огромное количество отходов, которое не в состоянии переработать.

Глобальные

Мусорная проблема существует даже в развитых европейских странах.

Одна из глобальных проблем — загрязнение Тихого Океана. Ежегодно количество пластика в воде увеличивается на 9 миллионов тонн. Пока что наиболее остро это видно на Кокосовых Островах. Бутылки и пакеты причаливают к местным берегам тоннами.

Практически каждое утро на берегах Тихого океана можно наблюдать горы мусора.

Мусорные острова, массовая гибель рыб и растений, попадание в воду токсичных веществ — глобальная проблема, которая требует немедленного решения.

В России

В РФ нет отлаженной системы сбора и переработки отходов. Сейчас в России более 4 миллионов га выделено под свалки.

Кроме того, за городом и в парках часто образовываются несанкционированные полигоны. Из-за отсутствия урн мусор оказывается на улице.

Несанкционированная свалка мусора на окраине леса дачного посёлка.

Неприятный запах, огромные площади под отходы и отсутствие экологически чистых методов утилизации делают мусорную проблему особенно острой.

Вред отходов для окружающей среды

Проблема отходов не только в занимаемых площадях, но и в загрязнении окружающей среды. Разберём, какой вред мусор наносит природе.

Опасные вещества

Отходы, хранящиеся на полигонах, постепенно разлагаются под воздействием прямых солнечных лучей.

В процессе такого разложения на свалках накапливается:

Токсичные соединения попадают в воздух, воду и почву. Они вызывают удушье, проблемы с дыхательной системой, приводят к возникновению хронических заболеваний.

Долгий срок разложения

Пластик, стекло, автомобильные аккумуляторы и шины разлагаются в течении длительного времени. Такой мусор может лежать на полигонах тысячи лет, занимая собой полезные площади.

Вред для животных и людей

Мусор на земле опасен как для людей, так и для животных. Токсичные соединения попадают в еду и воду, вызывая серьёзные отравления. Птицы часто запутываются в полиэтиленовых пакетах и не могут взлететь.

Не является редкостью увидеть запутавшуюся птицу в выброшенных рыболовных сетях.

Кроме того, стихийные свалки опасны для маленьких детей, которые часто подбирают мусор с земли.

Большие засоренные площади

Мусор на природе встречается практически во всех лесах рядом с крупными городами. Несанкционированные свалки встречаются в парках, во дворах, жилых комплексах.

Загрязнение водных просторов планеты

Большинство отходов попадает в Тихий океан, где и остаётся на сотни лет. Явление «мусорных островов» — совсем не редкость.

В воде плавают триллионы тонн пластика, которые наносят непоправимый вред окружающей среде.

Огромное мусорное пятно прямо посреди океана.

Мусор прибивает к островам, от него гибнут рыбы и водоросли.

Парниковый эффект

Разлагаясь, отходы выделяют большое количество угарного газа и метана. Они вносят весомый вклад в накопление парникового эффекта. Из-за этого температура земли с каждым годом повышается.

Упрощённая схема явления парникового эффекта.

Следствием этого является глобальное потепление.

Как можно решить мусорную проблему

Решением экологической проблемы мусора занимаются все страны. Для этого было выработано несколько действенных способов.

Раздельный сбор мусора и его сортировка

Раздельный сбор мусора официально внедрён во многих европейских странах. Жители приучены выкидывать органические отходы в одно место, а пластик, стекло, батарейки и аккумуляторы отдельно, отвозя их в специальные пункты приёма.

Все это помогло наладить государственную систему сортировки отходов. Мусор не накапливается единой кучей на полигонах, а делится на категории, после чего перерабатывается.

Отказ захоронения или мусоросжигания

Сжигание или захоронение — самые небезопасные способы утилизации отходов. Вместо этого в европейских странах принята вторичная переработка.

Если мусор можно использовать повторно, он отправляется на специальные заводы.

Вторичная переработка

Вторичная переработка — решение проблемы замусоренности и чрезмерного потребления. Из пластика или стекла можно сделать новую тару, резина используется в качестве покрытия для стадионов.

Схема обращения и переработки мусора.

Хорошо налажен процесс переработки макулатуры. Из неё делают новую бумагу и картон.

Высокие штрафы

Профилактика образования стихийных свалок — соответствующее наказание.

Санкции в других странах:

Методы утилизации

Разработано несколько методов утилизации отходов.

Регрессивные способы сбора мусора

Регрессивные способы используются в основном в России и в ряде азиатских стран.

Большинство мусора гниёт на стихийных свалках, нанося непоправимый вред окружающей среде.

Современный подход к переработке

В европейских странах используются прогрессивные методы переработки отходов.

Преимущества прогрессивных технологий

Выделяют несколько преимуществ переработки отходов.

Особенности утилизации

В России и за рубежом используются разные способы утилизации отходов.

Утилизация мусора в России

Отходы в России сжигаются или захороняются, что приводит к большому количеству мусорных полигонов.

Мусор разлагается и наносит огромный вред окружающей среде, занимая собой полезные площади.

Однако в 2019 году была начата мусорная реформа. В ходе законодательных изменений планируется построить около 300 мусороперерабатывающих заводов.

Опыт утилизации отходов за рубежом

За рубежом ситуация с отходами обстоит лучше. В Европе весь мусор сортируется, после чего попадает на мусороперерабатывающие заводы. В связи с этим удалось частично решить проблему загрязнения.

Источник