Утилизация отходов рациональное размещение производства

По оценке экспертов в области охраны природы, проблема мусора в последние годы выдвинулась среди прочих экологических проблем на первое место. Говоря об озоновых дырах, атомных электростанциях и глобальном потеплении, мы не замечаем, как к нам незаметно подкрадывается ещё одна опасность – погибнуть под горами мусора, создаваемого человечеством.

Проблема мусора была одной из важнейших экологических проблем больших городов. Но каждый день я наблюдаю, что для нашего небольшого города эта проблема становится всё более острой.

Растущее количество отходов и нехватка средств их переработки характерны для многих городов. Проблема утилизации отходов усугубляется в основном потому, что большая часть товаров народного потребления обречена на кратковременную службу человеку.

Факторы размещения производительных сил (производства) — совокупность пространственных неравнозначных условий и ресурсов, их свойств, правильное использование которых обеспечивает наилучшие результаты при размещении производственных объектов и развитии хозяйства районов. Факторы размещения производительных сил опосредствуют действие принципов размещения производительных сил.

К условиям размещения относятся природная среда, население (производитель продукции и ее потребитель), материально-техническая и научная база, система производственных коммуникаций (по организации, функционированию и управлению производством), общественно исторические условия развития производства.

Условия и факторы взаимосвязаны и оказывают непосредственное или косвенное влияние на развитие и размещение отдельных предприятий, отраслей, территориальную организацию хозяйства отдельных регионов.

Различают следующие группы факторов:

Природные, к которым относят количественные запасы и качественный состав природных ресурсов, горно-геологические и другие условия их добычи и использования, климатические, гидрогеологические, орографические характеристики территории. Они играют определяющую роль в размещении добывающей промышленности и топливо-, энерго-, сырье-, водоемких производств. природный отходы утилизация

Социально-экономические, к которым прежде всего относят особенности размещения населения, территориальную концентрацию трудовых ресурсов и их качественную характеристику.

Материально-технические и рыночно-инфраструктурные условия и факторы включают материально-техническую и научно-техническую базы, а также инфраструктуру рынка.

Технико-экономические факторы определяют затраты на производство и реализацию сырья, материалов и готовую продукцию.

Энергетический фактор имеет важное значение в связи с дефицитом энергоресурсов и проведением энергосберегающей политики в европейских районах страны. В высокоэнергоемких производствах химической промышленности и цветной металлургии (капроновый и вискозный шелк, алюминий, никель) расход топлива значительно превышает вес готовой продукции, достигая на каждую ее тонну 7-10 т и более. Суммарные энергетические затраты на производство такой продукции больше, чем на сырье и материалы. Доля энергетической составляющей является наибольшей, помимо электроэнергетики, в металлургии, химической и нефтехимической промышленности. В черной металлургии, целлюлозно-бумажной промышленности, производствах меди, свинца, гидролизных дрожжей, каустической соды и некоторых других удельная энергоемкость производства составляет 1-3 т условного топлива, но суммарная потребность в энергоресурсах вследствие больших объемов производства очень значительна. Поэтому дальнейшее развитие энергоемких производств наиболее эффективно в восточных районах, прежде всего в Сибири, на базе имеющихся там богатых и дешевых энергоресурсов.

Водный фактор играет существенную, а в ряде случаев и решающую роль при размещении предприятий химической, целлюлозно-бумажной, текстильной промышленности, черной металлургии, электроэнергетики. Затраты на весь комплекс водохозяйственных мероприятий (водоснабжение, отведение и очистка сточных вод) составляет от 1-2% до 15-25% стоимости строящегося предприятия в водоемких производствах. Вследствие этого они должны размещаться в Сибири, на Дальнем Востоке, Европейском Севере, где стоимость 1 м3 свежей воды в 3-4 раза меньше, чем в районах Центра и Юга европейской части.

Трудовой фактор (затраты живого труда на изготовление продукции) сохраняет важное значение при размещении машиностроения (в частности приборостроения), легкой промышленности, а также наиболее крупных предприятий других отраслей. Так как затраты труда на 1 т продукции и доля заработной платы в себестоимости не дают правильного представления о трудоемкости продукции, то при организации размещения производительных сил с учетом трудового фактора целесообразно ориентироваться на абсолютную потребность каждого предприятия в рабочей силе.

Земельный фактор приобретает особую остроту при отводе площадок для промышленного строительства (размеры их для крупных предприятий достигают сотен га), в районах интенсивного сельского хозяйства и городах в условиях ограниченности городских коммуникаций и инженерных сооружений. Наиболее рациональным вариантом в этом случае является групповое размещение предприятий в виде промышленных узлов.

Сырьевой фактор определяет материалоемкость, т. е. расход сырья и основных материалов на единицу готовой продукции. К отраслям с наиболее высокими индексами материалоемкости (более 1,5 т сырья и материалов на 1 т продукции) относятся черная и цветная металлургия полного цикла, целлюлозно-бумажная, гидролизная, фанерная, цементная, сахарная отрасли промышленности. При этом особого внимания требуют предприятия, удаленные от источников снабжения сырьем, предприятия с многотоннажной продукцией (металлургические, химические, целлюлозно-бумажные комбинаты). При их размещении необходимо правильное определение районов потребления готовой продукции и расходов по ее перевозкам.

Транспортный фактор для России с ее значительными континентальными пространствами имеет особое значение. Несмотря на систематическое снижение доли транспортных издержек в себестоимости промышленной продукции, в ряде отраслей она остается весьма высокой — от 20% по рудам черных металлов до 40% по минерально-строительным материалам. Транспортабельность сырья и готовой продукции зависит от материалоемкости производства, транспортоемкости перевозимых грузов, качественных свойств сырья и готовых продуктов с позиций возможности их перевозок и хранения. При индексе материалоемкости более 1,0 производство тяготеет к сырьевым базам, менее 1,0 — к районам и местам потребления готовой продукции.

Агроклиматические условия играют определяющую роль в размещении сельскохозяйственной деятельности населения. Специализация и эффективность аграрного сектора экономики России напрямую связана с естественным плодородием почв, климатом, водным режимом территории. Сельскохозяйственная оценка климата основана на сопоставлении агроклиматических условий территории с требованиями различных культурных растений к их факторам жизни и имеет значительные региональные различия.

Читайте также:  Оббить входную железную дверь

Экологические факторы размещения производительных сил на современном этапе экономического развития играют особую роль, так как непосредственно связаны с бережным использованием природных ресурсов и обеспечением необходимых жизненных условий для населения. Значительные экономические потери от антропогенного загрязнения природной среды, возрастающие негативные последствия для здоровья населения обусловили острую необходимость постоянного учета экологического фактора в размещении производства.

Проблема квалифицированного, экологически совершенного обращения с отходами является одной из основных в современной практике инженерной экологии во всем мире. В России вся деятельность по обращению с отходами регулируется в соответствии с Федеральным законом РФ от 30.12.2008 № 309-ФЗ «Об отходах производства и потребления», которым установлены следующие основные понятия:

  • обращение с отходами — деятельность по сбору, накоплению, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов;
  • размещение отходов — хранение и захоронение отходов;
  • хранение отходов — содержание отходов в объектах размещения отходов в целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования;
  • захоронение отходов — изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду;
  • использование отходов — применение отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии;
  • обезвреживание отходов — обработка отходов, в том числе сжигание и обеззараживание отходов на специализированных установках, в целях предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду;
  • объект размещения отходов — специально оборудованное сооружение, предназначенное для размещения отходов (полигон, шламохранилище, хвостохранилище, отвал горных пород и др.).

Отходы производства отличает однородность состава и постоянство образования, что делает целесообразным их повторное использование в промышленном масштабе. Широко известны: сбор и переплавка металлов и стекла, повторное использование пластических масс и макулатуры, переработка отходов деревообработки в древесно-стружечные плиты (ДСП) и в оргалит, а также многие другие процессы вторичного использования отходов основных производственных процессов. По своей природе подобные отходы являются вторичными материальными ресурсами.

Для многих видов крупнотоннажных промышленных отходов разработаны и реализуются экономически целесообразные технологии их повторного использования (утилизации). Например, золу и шлаки (отходы тепловых электростанций, работающих на угле, металлургических и некоторых химических заводов) используют в производстве строительных материалов в качестве заменителя части цемента при изготовлении бетона и железобетона, а также при строительстве дорог.

В условиях истощения и исчерпания природных ресурсов, загрязнения природной среды в настоящее время промышленные отходы рассматривают как крупный источник вторичных материальных ресурсов.

Обращение с твердыми бытовыми отходами (ТБО) является серьезной современной проблемой городов. Например, в Москве ежегодно образуется до 300 кг ТБО на каждого жителя. Работы по обезвреживанию и переработке отходов дороги, но необходимы для поддержания благоприятной санитарно-эпидемиологической обстановки в городе, и кроме того, в отходах содержатся ценные компоненты: лом металлов, бумага, пластмассы, стекло, пищевые отходы, которые могут служить вторичным сырьем.

Анализ мирового опыта обращения с отходами показывает, что в большинстве стран Европы и Северной Америки за последнее десятилетие произошли значительные изменения. Последовательность удаления отходов в этих странах сегодня включает ряд обязательных этапов, к числу которых относятся:

  • • редукция (уменьшение объемов образования ТБО прежде всего путем рационализации потребления);
  • • вторичное использование (использование фракций отходов, обладающих потребительскими свойствами);
  • • переработка (использование соответствующих фракций ТБО в качестве сырья для производственных процессов);
  • • утилизация энергии (извлечение энергетического потенциала отходов);
  • • захоронение остатков ТБО, не обладающих никакими полезными свойствами, на экологически нейтральных полигонах. Полнота осуществления такого алгоритма обращения с отходами

в разных странах определяется конкретными экономическими, сырьевыми, демографическими и другими условиями. В зависимости от них принимаются адекватные национальные законодательные акты, вводятся соответствующие организационно-финансовые механизмы, определяющие наиболее важные акценты в переработке ТБО. В целом эти шаги направлены на создание условий, стимулирующих внедрение приоритетных для данной конкретной страны методов переработки отходов.

Для защиты биосферы от вредного воздействия ТБО, утилизации ценных компонентов, содержащихся в отходах, в мировой практике применяется около 20 технологий, из которых наиболее часто и за рубежом и в России используются следующие методы обращения с отходами: складирование отходов на полигонах, сжигание, компостирование.

Наибольшую трудность представляет предварительная сортировка отходов. Определено, что первичная сортировка отходов населением возможна, только если этажность жилого фонда не превышает пяти этажей. Таким образом, в мегаполисах (Москве, Санкт-Петербурге, Нью-Йорке, Сингапуре и др.) для сортировки ТБО и отбора из них товарных фракций (макулатуры, полиэтиленовой пленки, черных и цветных металлов и др.) необходимо строить мусоросортировочные станции или предусматривать специальные цеха сортировки на мусороперерабатывающих и мусоросжигательных заводах.

На современных мусороперерабатывающих заводах осуществляют процесс обезвреживания отходов механизированным био- термическим компостированием (рис. 7.30).

Основные стадии процесса обработки отходов на мусороперерабатывающих заводах:

  • • прием и предварительная подготовка ТБО;
  • • биотермическое компостирование;

сортировка и складирование компоста; обработка некомпостируемых фракций.

Рис. 7.30. Стадии основного технологического процесса на мусороперерабатывающем заводе

Процесс биотермического обезвреживания основывается на способности некоторых видов микроорганизмов использовать компоненты ТБО для питания в процессе жизнедеятельности. В результате развития микроорганизмов в аэробных условиях, т.е. при хорошем доступе воздуха, происходит саморазогревание отходов. Активная деятельность микроорганизмов зависит от многих факторов: наличия в составе ТБО органических и минеральных веществ в формах, доступных для питания микроорганизмов; температуры, необходимой для жизнедеятельности; влажности отходов; pH среды; доступа воздуха.

Читайте также:  Как ухаживать за белой кожей обуви

Процесс обезвреживания отходов осуществляется путем био- термического компостирования, проводимого в две стадии: 1) в горизонтальных вращающихся биобарабанах; 2) в штабелях на площадках дозревания. В биобарабанах при температуре 55. 60 °С в аэробных условиях протекает биохимическое окисление органических компонентов отходов и одновременно погибают болезнетворные микроорганизмы, яйца гельминтов, личинки и куколки мух.

После двух-трехсуточного пребывания в биотермическом барабане обезвреженная масса отходов направляется в систему грохотов, где из нее выделяются фракции крупнее 60 мм, содержащие непрокомпостированный материал. Из всех фракций извлекают черные и цветные металлы, очищенный компост измельчают в дробилках и направляют в штабеля для дозревания.

В небольших городах (с населением до 500 тыс. человек) применяют полевое компостирование ТБО. Процесс компостирования проводят в открытых штабелях на специально оборудованных площадках. Продолжительность процесса зависит от климатических условий и составляет обычно несколько месяцев.

Обычно выход компоста составляет 60—68% от массы отходов, поступивших на переработку.

Отсортированная нетоварная часть отходов может отправляться далее на сжигание или спрессовывается в тюки для уменьшения объема и отправляется на захоронение на полигоны. Современный полигон представляет собой сложное инженерное сооружение. Схема полигона для захоронения твердых бытовых отходов представлена на рис. 7.31.

Складируемые отходы изолируются от литосферы специальными материалами. Образующийся за счет разложения отходов и проникновения в тело полигона атмосферных осадков фильтрат через дренажную систему отводится на сооружения очистки. Для улавливания образующегося биогаза (содержание метана от 35 до 65%) должна быть предусмотрена система сбора. Тюки ТБО закладываются на полигон слоями, пересыпаются грунтом и уплотняются (спрессовываются) специальной техникой. После закрытия полигона производят его рекультивацию с высадкой растений.

Несмотря на использование мусороперерабатывающих и мусоросжигательных заводов для переработки твердых бытовых отходов, сегодня в мире почти 80% отходов складируется на полигонах (в Москве — более 90%). К сожалению, в настоящее время в России далеко не во всех регионах есть полигоны для захоронения отходов и заводы для сжигания или переработки ТБО. Стихийные свалки в оврагах или просто за населенным пунктом, горящие летом (при разложении органических отходов выделяется метан!), загрязняющие природные водоемы и почвы, еще остаются типичным явлением.

Рис. 7.31. Схема полигона для захоронения ТБО

В одной из богатейших развитых стран — США — на протяжении 40 лет доля мусоросжигания в системе обезвреживания ТБО практически постоянна и составляет примерно 15—20% (рис. 7.32), тогда как европейская практика заключается в постоянном увеличении доли их сжигания.

Показателен пример Германии, где за четыре года, с момента ввода в действие закона об обращении с ТБО (1993—1997), объем захоронений в стране снизился на 20%. В основном такой результат достигнут благодаря внедрению метода компостирования садовых и дворовых отходов, а также раздельному сбору упаковочных материалов и других фракций ТБО.

При термическом обезвреживании и утилизации ТБО значительно уменьшается (65. 75%) объем отходов, уничтожается патогенная микрофлора. Горючие компоненты окисляются с образованием диоксида углерода и паров воды. Отходящие газы топок содержат токсичные газовые компоненты, твердые частицы золы и сажи. Шлаки, образовавшиеся при сжигании, складируются на полигонах. Особенности термической обработки ТБО определяются разнообразием их химического состава, размерами частиц, теплотой сгорания. Так, нижний предел теплоты сгорания ТБО составляет 3350 кДж/кг, верхний — 10 500 кДж/кг.

Рис. 7.32. Диаграмма изменения пропорций между методами удаления ТБО в США

Основные стадии технологического процесса термической обработки: приемка отходов, термическая обработка (сжигание), очистка отходящих газов, шлакозолоудаление и сепарация металлов.

На мусоросжигательном заводе (рис. 7.33) твердые отходы доставляются мусоровозами в приемное отделение и загружаются в заглубленный бункер, обслуживаемый грейферным краном. Затем ТБО из бункера подаются в загрузочную воронку, а оттуда с помощью гидравлического толкателя — в топку на решетку. С решетки образовавшийся шлак попадает в системы шлакоудаления. Теплота отходящих топочных газов утилизируется в котле-утилизаторе, а затем газы проходят систему очистки.

В ряде европейских стран эксплуатируются теплоэлектростанции, работающие на отходах.

Рис. 7.33. Технологическая схема сжигания твердых бытовых отходов:

  • 7 — приемное отделение; 2, 14 — грейферные краны; 3 — котел-утилизатор тепла; 4, 5 — система газоочистки; 6 — труба; 7 — дымосос; 8 — турбогенератор; 9 — дутьевой вентилятор; 10 — система шлакоудаления; 11 — переталкивающая решетка; 12 — бункер шлака; 13 — бункер ТБО; 15 — толкатель; 16 — загрузочная воронка;
  • 77 — печь

Современные технологии переработки, как правило, включают в себя компостирование органического материала, извлечение металлических включений и пластиков, сжигание относительно сухих фракций отходов и т.д.

Вместе с тем даже самые современные схемы удаления ТБО включают полигоны захоронения, куда уже поступают только остатки от переработки отходов (рис. 7.34).

При всех положительных результатах и современных достижениях инженерной экологии следует констатировать, что очистка от загрязнений, новые технологии и ресурсосбережение хотя и являются актуальными на локальном уровне, но на планетарном они все же недостаточны.

За последние 50 лет мир убедился, что «поправки» и «ремонт» хозяйства путем применения новых, так называемых ресурсосберегающих, технологий и «экологически чистых» 1 источников энергии, потребовавшие, по оценкам В.И. Данилова-Данильяна и К.С. Лосева, триллионы долларов, «способны улучшить ситуацию только в отдельных локальных случаях, в целом же глобальную ситуацию они только ухудшили».

Рис. 7.34. Схема наиболее совершенной последовательности удаления отходов потребления и быта (по А.Б. Лифшицу) 2

Отходы производства и потребления являются одной из наиболее существенных глобальных экологических проблем современности, решение которой с течением времени становится все более необходимой. Значимость решения проблемы отходов в мировом сообществе воспринята на межгосударственном уровне, что предопределяет особую важность поиска дополнительных путей международного сотрудничества в сфере обращения с отходами, в особенности в части совершенствования правовых основ контроля за трансграничным перемещением радиоактивных и иных опасных отходов и ввозом их на территорию Российской Федерации.

Читайте также:  Расчет пускового тока асинхронного двигателя

Решение проблемы отходов требует выработки особых методов природоохранной деятельности Российской Федерации. С одной стороны, необходимо внедрение технологического подхода, направленного на разработку новых и применение существующих малоотходных и безотходных технологий, позволяющих минимизировать негативные последствия их воздействия на окружающую среду и использовать их в качестве дополнительных источников сырья. С другой стороны, достаточно важен правовой подход, выражающийся в оптимизации правового регулирования обращения с отходами в целях повышения эффективности всех форм контроля в данной сфере.

Понятие отходов производства и потребления и опасных отходов дается в ФЗ «Об отхо­дах производства и потребления».

Под отходами производства и потребления понимаются остатки сырья, иных изделий и продуктов, которые образова­лись в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие потребительские свойства.

Отходы производства остатки сырья, материалов, полуфабри­катов, образующиеся в процессе производства продукции или вы­полнения работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства, а также вновь образующиеся в процессе производства попутные вещества, не находящие применения. В от­ходы производства включаются вмещающие и вскрышные породы, образующиеся при добыче полезных ископаемых, побочные и по­путные продукты, а также деловые отходы:

Отходы потребления – изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального их износа. К ним относятся также и твердые бытовые отходы (ТБО), образующиеся в результате жизнедеятельности людей.

Понятие отходов производства и потребления (отходов) является ключевым, и закрепление его легальной дефиниции в положениях Федерального закона, устанавливающего правовые основы обращения отходов, имеет большое значение для обеспечения эффективности и единообразия применения его норм. Российское законодательство об отходах производства и потребления, основываясь на положениях ряда международных правовых актов в данной сфере, трактует указанное понятие несколько иным образом.

Так, в соответствии с положениями ст. 2 Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением (г. Базель, 22 марта 1989 г.) отходами признаются вещества или предметы, которые удаляются, предназначены для удаления или подлежат удалению в соответствии с положениями национального законодательства. Данное определение было воспроизведено в ст. 1 Межправительственного соглашения государств – участников СНГ «О контроле за трансграничной перевозкой опасных и других отходов» (Москва, 12 апреля 1996 г.).

Законодательством отходы классифицируются на две группы – опасные отходы и иные отходы.

Под опасными отходами в соответствии с положениями Межправительственного соглашения государств – участников СНГ «О контроле за трансграничной перевозкой опасных и других отходов» следует понимать отходы (медицинские и фармацевтические отходы, цианиды, мышьяк, ртуть и их соединения, соединения меди и цинка и др.), которые не обладают рядом свойств (взрывчатостью, огнеопасностью (не являются легковоспламеняемыми и самовозгораемыми жидкостями и твердыми веществами), способностью выделять огнеопасные или токсичные газы при взаимодействии с воздухом и водой, токсичностью (ядовитостью и др.), а также отходы, которые определены опасными в соответствии с внутренним законодательством государства экспорта, импорта или транзита. При этом под «другими отходами» понимаются отходы, собираемые из жилищ (бытовые отходы), и остатки их сжигания.

Под опасными понимаются отходы, которые содержат ве­щества, обладающие вредными свойствами (токсичностью, взрывоопасностью, пожароопасностыо, высокой реакционной способностью) или содержащие возбудителей инфекционных заболеваний, либо могут представлять непосредственную или потенциальную опасность для ОПС и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в кон­такт с другими веществами.

Деятельность по обращению с отходами включает в себя: деятельность, в процессе которой образуются отходы (т.е. деятельность, связанная с производством или потреблением); деятельность по сбору отходов; деятельность по использованию отходов; деятельность по обезвреживанию отходов; деятельность по транспортированию отходов; деятельность по размещению отходов (хранение и захоронение отходов).

Понятие «использование отходов», употребляемое данной статьей, подразумевает их применение для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии. Данное определение полностью отражает широкий спектр возможных направлений деятельности в сфере использования отходов производства и потребления. Между тем данное понятие встречается и в международно-правовых актах. Так, например, ст. 2 Базельской конвенции под использованием отходов понимает сбор, транспортировку и удаление опасных или других отходов, включая последующий контроль за местами удаления.

Использование отходов (вовлечение в хозяйственный оборот) – это применение вторичного сырья при производстве продукции, вы­полнении работ, получении энергии. К использованию отходов не относится их складирование, вывоз в отвалы и на свалки, захороне­ние и уничтожение отходов.

Принципы государственной политики в об­ласти обращения с отходами.

1) охрана здоровья человека, поддержание или восстановление благоприятного состояния ОПС и сохранение биологического разнообразия;

2) использование новейших научно-технических достижений в целях реализации малоотходных и безотходных технологий;

3) комплексная переработка материально-сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов;

4) использование методов экономического регулирования дея­тельности в области обращения с отходами, чтобы уменьшить количество отходов и вовлечь их в хозяйственный оборот;

5) доступ к информации в области обращения с отходами и др.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *