Размещено на http://www.allbest.ru/

ОБПОУ «КЭМТ»

Реферат

по учебному предмету: «Естествознание»

на тему: «Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации»

Выполнил студент

группы А-21

Вязников Никита

Преподаватель

Заикина Людмила Николаевна

Содержание

• Введение
• Переработка отходов
• Сбор отходов
• Переработка и утилизация
• Вторичное сырьё
• Технологии переработки отходов
• Заключение
• Список источников


Введение

Твёрдые бытовые отходы (ТБО, бытовой мусор) - предметы или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления.

ТБО делятся:

· Отбросы (биологические ТО).

· Бытовой мусор (небиологические ТО искусственного или естественного происхождения).

Твёрдые бытовые отходы представляют собой сложную гетерогенную смесь. По морфологическому признаку ТБО, в настоящее время, состоят из следующих компонентов:

1. Биологические отходы:

- Кости

- Пищевые и растительные отходы (помои, отбросы)

- Синтетические отходы:

2. Целлюлозной переработки:

- Бумага - газеты, журналы, упаковочные материалы

- Древесина

3. Нефтепродукты:

- Пластмассы

- Текстиль

- Кожа, резина

- Различные металлы (цветные и чёрные)

- Стекло

- Смет

Фракционный состав ТБО (массовое содержание компонентов, проходящих через сита с ячейками разного размера) сказывается как на сборе и транспортировке отходов, так и на технологии их последующей переработки, сортировки.

Химический состав ТБО необходим для определения качества, получаемого при переработке ТБО компоста или биогаза.

Состав ТБО отличается в разных странах, городах. Он зависит от многих факторов, включая благосостояние населения, климат и благоустройство. На состав мусора существенно влияет система сбора в городе стеклотары, макулатуры и т. д. Он может меняться в зависимости от сезона, погодных условий.

Переработка отходов

Раздельный сбор разных категорий отходов определяет эффективность и стоимость утилизации отдельных компонентов. Наиболее неудобны для утилизации смешанные отходы, содержащие смесь биоразлагаемых влажных пищевых отходов, пластмасс, металлов, стекла и пр. компоненты.

Переработка и утилизация

Под утилизацией отходов (от лат. utilis - полезный) понимается следующее:

· использование отходов на различных стадиях их технологического цикла

· обеспечение вторичного использования или переработки отходов и отслуживших свой срок или забракованных изделий.

При проектировании современной продукции рассматривают её утилизируемость - комплекс показателей, обеспечивающих эффективную утилизацию отходов, образующихся при её производстве и эксплуатации и после вывода из обращения.

Таким образом, понятия утилизация и переработка пересекаются. Так, переработка отходов может включать их утилизацию в части вторичного использования, а утилизация может включать в себя переработку отходов в тех случаях, когда она технически возможна, технологически необходима или требуется законодательством. С другой стороны, утилизация не рассматривает переработку там, где отходы могут быть использованы в продукции напрямую, без переработки. По мнению некоторых специалистов, помимо вторичных ресурсов и отходов производства и потребления, утилизации также подлежат ресурсы, не находящие прямого применения.

Рециклинг.

Также не следует отождествлять переработку отходов с рециклингом (син. рециклизация, англ. recycling). Термин рециклинг используется для обозначения процесса возвращения отходов в процессы техногенеза. В этом смысле рециклинг является одним из элементов утилизации отходов, которая в свою очередь является частью переработки отходов. Рециклинг отходов осуществляется повторным использованием отходов по тому же назначению, например, стеклянных бутылок после их соответствующей безопасной обработки и маркировки (этикетирования), либо путём возврата отходов после соответствующей обработки в производственный цикл (например, жестяных банок - в производство стали; макулатуры - в производство бумаги и картона и т. п.).

Сортировка.

Разделение и/или смешение отходов согласно определенным критериям на качественно различающиеся составляющие.

Очистка.

Очистка сточных вод - комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах перед выпуском их в водоёмы. Очистка сточных вод осуществляется на специальных очистных сооружениях.

1. Механический.

2. Биологический.

3. Физико-химический.

4. Дезинфекция сточных вод.

Механический этап.

Биологический этап.

Биологическая очистка предполагает очистку растворенной части загрязнений сточных вод (органические загрязнения - ХПК, БПК; биогенные вещества - азот и фосфор) специальными микроорганизмами (бактериями и простейшими) или дождевыми червями, которые называются активным илом или биопленкой.

Физико-химический этап.

Данные методы используют для очистки от растворённых примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.

Дезинфекция сточных вод.

Некоторые отходы требуют обезвреживания перед размещением на свалках, полигонах или в отвалах. Так, отходы титанового производства, содержащие летучий и токсичный безводный хлорид алюминия, перед вывозом обрабатывают известью.

Одни из самых объёмных промышленных отходов - это отходы углесодержащие. Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность, угледобывающая и другие виды промышленности являются источниками опасных углеродсодержащих отходов. Для их обезвреживания используют различные методы и технологии. Современные научные разработки позволяют обезвреживать большую часть промышленных отходов, уменьшать их объем и обеспечить максимальную безопасность. Сегодня обезвреживание опасных отходов можно провести термическими, физико-химическими, химическими и другими способами. Так, например, при помощи методов, окислительно-восстановительных реакций, реакций замещения происходит перевод различных токсичных и опасных соединений в нерастворимую форму.

Сжигание.

Ещё один способ утилизации отходов - сжигание.

Наиболее распространённым методом утилизации ТБО является сжигание с последующим захоронением образующейся золы на специальном полигоне. Сжигание мусора и другие способы обработки отходов с использованием высоких температур известны под термином «термальная обработка».

Метод вызывает довольно таки много споров, поскольку обладает серьёзными недостатками: в результате сжигания происходит образование сильно ядовитых химических соединений, например, диоксидов и фуранов и выброс веществ, загрязняющих окружающую среду. Для их нейтрализации требуется так называемое «дожигание» (нагрев исходящих газов до температуры выше 850 градусов и поддержание её в течение, как минимум, двух секунд). Существует довольно много технологий сжигания мусора - камерное, слоевое, в кипящем слое. Мусор может сжигаться в смеси с природным топливом. Сжигание в печах не дает полной уверенности в том, что опасные вещества полностью уничтожаются, в связи, с чем следует рассмотреть вопрос о предотвращении выделения в атмосферу загрязняющих микрочастиц. Особое беспокойство вызывают очень стойкие органические соединения - диоксиды, которые, возможно, образуются в процессе сжигания мусора и могут привести к серьёзным последствиям для окружающей среды местности, находящейся в непосредственной близости от места сжигания. С другой стороны, метод дает возможность вырабатывать тепло, необходимое для электроэнергии.

Сжигание проводится как в малых масштабах (частными лицами), так и в крупных (промышленными предприятиями). Метод используется для утилизации твердых, жидких и газообразных, а также некоторых видов опасных отходов (например, медицинских). В мусоросжигательных печах из отходов получают тепло, газ, пар и пепел.

Транспортирование.

Вывоз - процесс перемещения отходов от места сбора до полигона бытовых отходов. Вывоз может быть двухэтапным. Если полигон находится далеко от места сбора и экономически нецелесообразно, чтоб мусоровоз ездил на полигон, то, как правило, размещают мусороперегрузочные станции.

Захоронение отходов.

Уничтожение отходов.

Уничтожение безвозвратных отходов подразумевает их переработку с целью практически полного прекращения их существования как отходов и сопровождается прекращением управления этими отходами (обращения с ними).

Вторичное сырьё

Международные универсальные коды переработки

«Вторсырьём» называют только те отходы производства и потребления, которые по своей природе являются материальными ресурсами, и которые возможно и целесообразно использовать вторично в качестве сырья или изделий непосредственно или после дополнительной обработки. Отличительной их чертой является то, что они не могут быть использованы повторно по прямому назначению (например, открытая потребителем консервная банка не может быть использована повторно как контейнер для пищи), однако потенциально пригодны для повторного использования в народном хозяйстве для получения сырья или изделий. (Консервная банка может быть переплавлена в сырьё для изготовления других металлических изделий.)

Некоторые отходы возможно повторно использовать только путём их превращения в энергию. Отходы, которые используются повторно с выделением тепловой и/или электрической энергии, называются не вторичным сырьём, а вторичными энергетическими ресурсами.

Виды вторичного сырья

· Пищевые отходы, жиры, ассенизация;

· Древесина: сучья, стружка, листва

· Макулатура: бумага, картон, газеты, текстиль, упаковка;

· Технологическое (неорганические вещества):

· Стекло: стеклотара, стеклобой;

· Металлолом: чёрный, цветной, драгоценный;

· Строительные: кирпич, бетон;

· Технологическое (органические вещества):

· Химикаты: кислоты, щёлочи, органика;

· Нефтепродукты: масла, битум, асфальт;

· Пластмассы: полиэтилентерефталат (ПЭТ), поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен высокого давления (ПВД) и низкого (ПНД), АБС-пластик, полистирол (ПС)

· Резина: шины, резина;

· Сточные воды.

· Технологическое (сложные изделия, подлежащие разделению или разборке на более простые составляющие):

· Электроника: изделия, платы, аккумуляторы, ртутные лампы, провода;

· Транспорт: Автомобили и другая техника

· Механические приборы

· Архитектурные сооружения

· Одежда и обувь, бывшие в употреблении.

· Мебель

Вторичные энергетические ресурсы (биогаз, свалочный газ).

Получение электроэнергии.

Энергосодержащие отходы можно использовать сразу без какой-либо переработки в качестве топлива для двигателей или, переработав их, в виде любого другого вида топлива. Обработка отходов посредством использования высоких температур позволяет использовать отходы как источник топлива как для приготовления пищи и отопления помещений, так и для обеспечения работы котлов, с помощью которых вырабатывается пар и электроэнергия для турбин. Пиролиз и газификация - две формы переработки отходов при высокой температуре с ограниченным доступом кислорода. Эти процессы происходят в герметичной ёмкости под высоким давлением. В процессе пиролиза твердых отходов получают твердые, жидкие и газообразные вещества. При сжигании полученных жидких и газообразных веществ можно вырабатывать энергию, а при их переработке получать другие необходимые материалы. При дальнейшем очищении твердого остатка (кокса) получают такие вещества, как активированный уголь. Обычную и плазменно-дуговую газификацию используют для прямой переработки органических веществ в синтетический газ, в состав которого входят моноксид углерода и водород. При сжигании газа вырабатывают электричество и пар.

бытовой отходы утилизация сточный

Многие виды отходов могут быть использованы вторично, и для каждого вида отходов есть соответствующая технология переработки. Для разделения отходов по материалу используются различные виды сепарации. Например, для извлечения из мусора чёрных металлов используются магниты. Хлорвинил, полиэтилен низкой плотности, полипропилен и источники питания так же поддаются переработке, хотя они обычно и не сортируются. Это вещества однородной консистенции, что дает возможность легко вырабатывать из них новые материалы. Переработка многокомпонентных предметов(например, компьютеры и другое электрооборудование) довольно затруднительна, вследствие необходимого их демонтажа и сепарации.

По типу отходов.

Макулатура (нем. Makulatur, от лат. maculo - пачкаю) - отходы производства, переработки и потребления всех видов бумаги и картона, пригодных для дальнейшего использования в качестве волокнистого сырья. Вместо термина макулатура в литературе используют как синонимы термины «вторичное волокно» или «вторичное сырье» (в контексте).

Макулатура используется в качестве вторичного сырья при производстве бумаги (писчей, типографской и туалетной бумаги), тарного и упаковочного картона, а также кровельных, изоляционных и других строительных материалов. Использование макулатуры существенно экономит древесину (1 тонна макулатуры заменяет около 4 кубических метров древесины или 100 кг макулатуры спасают 1 дерево) и позволяет уменьшить вырубку лесов. Макулатура может быть переработана не более чем 5-7 раз, прежде чем её волокна станут короткими и непригодными для изготовления бумаги.

2. Стекло.

Вторичное использование стеклотары - использование стеклянной тары в каких-либо целях после того, как её первичное содержимое уже использовано.

Основными видам вторичного использования (рециклинг) стеклотары являются:

1. Промышленное повторное использование по прямому предназначению в первоначальном виде без деструкции (мытьё стеклотары).

2. Использование в качестве сырья для производства новых стеклоизделий (переплавка битого стекла).

Помимо этого, существует множество альтернативных и нетрадиционных видов использования стеклотары. В частности, вторичное использование стеклотары может быть близким к её первоначальной функции (например, хранение кваса в трёхлитровой банке), но может и сильно отличаться (например, декоративное оформление изгороди пустыми бутылками).

3. Металл.

Большинство металлов целесообразно обрабатывать для вторичного использования. Собранный металлолом идёт на переплавку. Особо выгодна переработка цветных металлов (меди, алюминия, олова), технических сплавов (победит) и некоторых чёрных металлов (чугун).

Обработке подлежат изделия электроники - процессоры, микросхемы, радиодетали и проч. Из них извлекаются драгоценные металлы - в частности, золото, платина, медь. Радиодетали вначале сортируют по размерам, затем дробят и погружают в царскую водку, в результате чего все металлы переходят в раствор. Из раствора золото осаждается определёнными вытеснителями и восстановителями, другие металлы - сепарацией. Иногда после дробления радиодетали подвергаются отжигу.

4. Резина.

Основную часть отходов из резины составляют автомобильные шины.

Переработка шин предпочтительна потому, что 80 % мирового запаса шин созданы из синтетического каучука, который получают из нефти - не возобновляемого природного ресурса. Около половины использованных шин в мире, по состоянию на конец 1990-ых сжигалось. Замена складирования, захоронения и сжигания технологией утилизации имеет важное экономическое значение, так как способствует сохранению природных запасов ценного сырья, стимулирует развитие ресурсосберегающих, дешевых технологий, а также улучшает экологическую обстановку и исключает утрату больших земельных площадей под свалки резиновых отходов.

5. Органические отходы.

Переработка органики невозможна без технологии превращения большинства из них в компост, а затем и в гумус.

Биологическая переработка отходов.

Органические по своей природе отходы (отходы растительного или пищевого происхождения, макулатура) возможно, перерабатывать посредством биологического компостирования и перегнивания. Получающееся в результате органическое вещество в дальнейшем используется в садоводстве и сельском хозяйстве как перегной или компост. Кроме того, выделяющийся в процессе перегнивания газ (например, метан) накапливается и затем используется для выработки электричества. Функция биологической переработки в системе управления отходами заключается в осуществлении контроля и ускорения естественного процесса разложения органических веществ.

Существует множество различных способов и технологий биологической переработки, начиная с небольших куч удобрений возле дома до переработки в специальных герметичных емкостях бытовых отходов в промышленном масштабе. Методы биологического перегнивания делят в основном на два типа: аэробный и анаэробный, хотя существуют и смешанные типы.

Одна из программ в рамках системы управления отходами посредством биологической переработки - программа «Зеленый контейнер», проводимая в Торонто, Канада, и призывающая бытовые органические отходы (например, отходы пищевого и растительного происхождения) сортировать по отдельным контейнерам для упрощения их дальнейшей переработки.

6. Электроника.

Аккумуляторы и батареи.

На настоящий день все типы батарей, выпускаемые в Европе, могут быть переработаны независимо от того, перезаряжаемы они или нет. Для переработки не имеет значения, заряжена ли батарея, частично разряжена или разряжена целиком. После сбора батарей они подлежат сортировке и далее в зависимости от того, к какому типу они принадлежат, батареи отсылаются на соответствующий завод по переработке. К примеру, щелочные батареи перерабатываются в Великобритании, а никель-кадмиевые - во Франции. Переработкой батарей в Европе занимается около 40 предприятий. Ниже приведены типы батарей и методы их переработки:

Эффективность переработки определяется в процентном соотношении материала, поступившего на переработку, и материала, полученного после переработки.

Стоит помнить, что точную эффективность переработки невозможно знать заранее по следующим причинам:

· Состав материала, поступающего на переработку, значительно разнится от партии к партии и от страны производителя - это происходит из-за смешения батарей от разных производителей и различной степени разрядки каждой конкретной батарейки;

· В процессе переработки батареи смешиваются с другими материалами, поэтому определить точно эффективность переработки батарей и «добавочных» материалов невозможно;

· Переработка включает в себя несколько стадий, каждая из которых происходит на различных производствах, поэтому границы, в которых должна измеряться эффективность переработки, неясна.

Процесс HTMR состоит из трёх основных шагов: подготовка смеси; выжигание; плавка и отливка. На этапе подготовки смеси батарей различных типов смешиваются, и из них изготавливаются брикеты, затем брикеты помещают в печь с вращающимся нагревателем (RHF) при температуре 2300. В процессе нагревания в камеру подводятся различные газы для ускорения сжигания лишних компонентов мусора и плавке металлов. Получаемые газовые отходы проходят систему жидкостной очистки. Полученные в RHF слитки помещают в электродуговую печь (EAF), где происходит разделение жидкой фазы металла и шлаков. Шлаки являются безопасными для здоровья, поэтому в дальнейшем они используются в строительстве зданий и дорог. Полученные слитки разделяются на болванки и плавятся с добавлением железа, до достижения стандартного состава - никель от 8 до 16 %, хром от 9 до 16 %, железо - оставшееся, незначительное содержание марганца, углерода и молибдена.

С 2013 года на территории России функционирует первый завод, имеющий линию по переработке щелочных батареек гидрометаллургическим? способом - «Мегаполисресурс» в г. Челябинске. Федеральная программа по сбору и передаче батареек «Мегаполисресурс» осуществляется в ряде магазинов бытовой техники и электроники. В настоящее время процент батареек сдаваемых на переработку в России постепенно растёт.

7. Текстиль и обувь.

Во многих странах Европы на мусоросборных площадках спальных районов, помимо контейнеров для сбора металла, пластика, бумаги и стекла, появились контейнеры для сбора использованной одежды, обуви и тряпки.

Весь текстиль поступает в сортировочный центр. Здесь происходит отбор одежды, которая ещё может быть пригодна для использования, она впоследствии поступает в благотворительные ассоциации для малоимущих, церкви и Красный Крест. Непригодная одежда проходит тщательный отбор: отделяются все металлические и пластмассовые детали (пуговицы, змейки, кнопки и пр.), затем разделяют по типу ткани (хлопок, лён, полиэстер и т. д.). Например, джинсовая ткань поступает на заводы по производству бумаги, где ткань измельчается и отмачивается, после этого процесс производства идентичен целлюлозному.

Обувь подвергается похожему процессу сортировки: подошва отделяется от верха, компоненты сортируются по типу материала, после чего поступают на предприятия по переработке резины, пластмассы и т. д. В этом своего успеха достигла инновационная компания спортивной одежды NIKE, в магазинах которой в США можно получить скидку, оставив свои сношенные кроссовки.

Заключение

Полигоны еще длительное время останутся в России основным способом удаления (переработки) ТБО. Основная задача - обустройство существующих полигонов, продление их жизни, уменьшение их вредного воздействия. Лишь в крупных и крупнейших городах эффективно строительство МСЗ (или мусороперерабатывающих заводов с предварительной сортировкой ТБО). Реальна эксплуатация небольших МСЗ для сжигания специфических отходов, больничных, например. Это предполагает диверсификацию, как технологий переработки отходов, так и их сбора и транспортировки. В разных частях города могут и должны применяться свои способы удаления ТБО. Это связано с типом застройки, уровнем доходов населения, другими социально-экономическими факторами.

Список источников

1. Рута Бендере, гл. ред. Управление твёрдыми бытовыми отходами. - NRJ, 2008. - 97 с.

2. Гринин А.С., Новиков В.Н. Промышленные и бытовые отходы. - ФАИР-ПРЕСС, 2002. - 336 с.

3. ГОСТ 30772-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения.

4. Катрин де Сильги. История мусора. М., Текст, 2011.

5. Вера Колерова Полезные НЕ ископаемые (рус.) // Бизнес-журнал : журнал. - М., 2015. - Ноябрь (№ 11 (235)). - С. 32-37. - ISSN 1819-267X.

6. Ольга Тимофеева. Россия сортировочная. Русский репортёр (22 июля 2009). Проверено 9 сентября 2016. Архивировано 19 февраля 2012 года.

7. Сергей Доля. Мусоросортировочный завод за Полярным кругом. ЖЖ (5 мая 2016).

Размещено на Allbest.ru