Страница 4 из 5
Глава 1
КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ, ИХ ОБЪЕМ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕРАБОТКИ
1.1. Классификация отходов
Одной из главных насущных проблем нашей страны является использование промышленных и коммунальных отходов, то есть максимальное использование вторичных ресурсов. Великий химик Д. И. Менделеев говорил: «В химии нет отходов, а есть неиспользованное сырье», «необходимо развивать только те производства, которые не дают отходов» [1]. Этот закон, безусловно, относится и к различным видам отходов производства и потребления.
Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшихся в процессе производства и потребления, продукция, которая абсолютно не утратила свои потребительские свойства.
Отходы могут быть самыми разными (рис. 1) [2].
Промышленные отходы (или отходы производства) – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и не утратившие свои потребительские свойства. К таким отходам можно отнести также отходы потребления – изделия и машины, не утратившие свои потребительские свойства в результате физического и морального износа. Твердые коммунальные отходы – твердые вещества, не утилизируемые в быту, образующиеся в результате амортизации предметов быта в жизни людей.
По фазовому составу отходы могут быть твердыми, жидкими и газообразными. По степени вредного воздействия на окружающую среду они подразделяются на классы опасности (табл. 2) [3].
Рис. 1. Общая классификация отходов
Существует пять классов опасности: от чрезвычайно опасных (1 класс) до практически безопасных (5 класс опасности).
Таблица 2
Классификация опасности отходов по степени их вредного воздействия на окружающую среду
* Кi = Сi/Wi, где Ki – показатель степени опасности компонента; Ci – концентрация отдельного компонента; Wi – коэффициент опасности отдельного компонента; К = К1 + К2 + Кn.
** Экосистема – это общность компонентов неживой и живой природы в определенном пространстве, все части которой взаимодействуют друг с другом, используя поток энергии и создавая круговорот веществ [3].
Захоронение опасных и особо токсичных отходов регулируется государственным кадастром отходов. Экспериментальный метод определения класса опасности отходов для окружающей среды применяется:
– для обязательного контроля класса опасности отходов, установленных расчетным методом;
– для отходов неопределенного качественного и количественного состава. При этом часто используют биотестирование водной вытяжки отходов.
Особую опасность представляют диоксинсодержащие отходы, образующиеся при сжигании промышленного и коммунального мусора, бензина, пестицидов. Диоксины очень канцерогенны, мутагенны и эмбрионально токсичны.
Глобальную экологическую опасность представляют твердые коммунальные отходы и радиоактивные отходы. Особой опасностью является рост коммунальных отходов – 1–4 % в год. Количество коммунальных отходов на земле составляет 1,2–4,2 млрд т. По происхождению существующие отходы классифицируют на промышленные, коммунальные и сельскохозяйственные (рис. 2).
Особенности отходов в различных экосистемах [4–14]:
– в биосфере. Международные организации приняли законы о запрете на вывоз ядовитых и радиоактивных отходов и их захоронении в бедных странах: каждая страна должна производить захоронение на собственной территории, но не в океане;
– в естественных экосистемах. Естественные экосистемы не место для свалок. Все отходы необходимо перерабатывать в полезную продукцию с сохранением окружающей среды;
– в агроэкосистемах. В сельскохозяйственных экосистемах не существует отходов: навоз поступает на поля как удобрение, отходы растениеводства служат кормом для животных, удобрения не загрязняют почву и грунтовые воды;
– в городских экосистемах. Необходимы надежные захоронения ядовитых и радиоактивных отходов в геологически устойчивых формациях.
Принятые экологические законы об отходах предусматривают: – использование научно-технических достижений в целях внедрения малоотходных технологий и методов, направленных на уменьшение количества отходов и вовлечение их в хозяйственный оборот;
Рис. 2. Классификация отходов по происхождению
– научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества, обеспечивающих его прогрессивное развитие.
В различных сферах экологические проблемы отходов различны.
Экологические требования к транспорту и технологиям
Техника и технология существенно воздействуют на окружающую среду, вызывая в ней необратимые техногенные изменения, связанные с образованием отходов. Межотраслевые технические средства и технологии, создающие наиболее значительные экологические проблемы, связаны с транспортом, теплоэнергетикой, водоснабжением [47].
По степени снижения экологического воздействия на окружающую среду основные виды транспорта располагаются в следующей последовательности: автомобильный, железнодорожный, водный, авиационный.
Автомобильный транспорт самый распространенный по объему перевозок. Его доля вредных выбросов в атмосферу городов составляет более 90 %. Кислотность дождей в городах колеблется от 4,9 до 3,3 рН. Автомобили должны оснащаться катализаторами и отвечать экологической безопасности Евро-4 [61].
Железнодорожный транспорт – на его долю приходится основная часть перевозок на дальние расстояния угля, металлов, неметаллических полезных ископаемых, нефти и нефтепродуктов, строительных материалов. Вредное воздействие железнодорожного транспорта на экологию связано с дымогарным, палевым, аэрозольным и шумовым загрязнением, нечистотными сбросами и др. Уровень шума от железнодорожного транспорта превышает 100 дБ. Железнодорожные перевозки пассажиров должны осуществлять в вагонах с полным санитарным обеспечением, а грузов – в соответствии с составом и назначением в специально оборудованных вагонах, обеспечивающих минимальное загрязнение атмосферы, почвы и водной среды. Водный транспорт не должен допускать слива отработанных отходов в водные бассейны, загрязнять водное пространство нефтью и нефтепродуктами.
Авиатранспорт – его вредное воздействие распространяется на атмосферную и наземную среду в связи с загрязнением атмосферы и космического пространства ракетами и газами, а водной среды – гидросамолетами. Высокое шумовое загрязнение – достигает 140 дБ. Глобальными экологическими проблемами в авиации являются безопасность полетов, снижение расхода топлива и шумовой нагрузки, а также постоянное обновление парка самолетов.
Экологические проблемы в теплоэнергетике
В России на начало XXI в. сложился следующий баланс потребления топливно-энергетических ресурсов:
– невозобновляемых: газ – 52 %, нефть (мазут) – 20 %, уголь – 17 %, ядерная энергетика – 7 %;
– возобновляемых: гидроэнергетика – 7 %, геотермальная, ветровая, солнечная, приливная – около 1 %.
Всего в России вырабатывается около 900 млрд кВт•ч, около 70 % электроэнергии приходится на ТЭС (теплоэлектростанции), 20 % – на гидроэлектростанции (ГЭС) и 10 % – на атомные электростанции (АЭС).