Утилизация твердо-бытовых отходов: зарубежный и отечественный опыт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Утилизация твердо-бытовых отходов: зарубежный и отечественный опыт

Бугаян С.А.

Основная проблема, сдерживающая увеличение объемов переработки и использования отходов промышленных предприятий в регионе, отчасти обусловлена отсутствием эффективно функционирующей системы управления сферой обращения твердых отходов хозяйственной деятельности предприятий и более того неоднозначным толкованием используемых в данной деятельности категорий.[1]

С целью удовлетворить потребность одного человека во всем необходимом за год добывается около 20 тонн различного сырья, из которых только 1-2% переходит в готовую продукцию. Все остальное превращается в отходы, образующиеся на всех промежуточных стадиях производства. В отходы в результате превращается и сам продукт. Поэтому можно сказать, что в процессах производства и потребления не выпускается ничего, кроме отходов. Точных данных о количестве отходов нет ни в мире, ни в России. Однако имеющиеся оценочные показатели свидетельствуют о том, что масса отходов ежегодно возрастает и достигла уже критической величины. Именно поэтому минимизация отходов является стратегической задачей в международном масштабе.[3]

Согласно Федерального Закона от 24.06.1998 №89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» под отходами производства и потребления понимаются-остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства. [1]

Отходы можно классифицировать по следующим признакам:

- происхождению: промышленные, сельскохозяйственные, строительные, твердые бытовые отходы (ТБО) и другие;

- свойствам: опасные (т.е. едкие, токсичные, воспламеняющиеся и проч.) и неопасные отходы;

- источникам образования: от юридических (различные предприятия, учреждения, организации) и физических лиц (жители населенных пунктов и предприниматели без образования юридического лица);

- ответственности: твердые отходы хозяйственной деятельности муниципальных образований, частных предприятий и др.;

- по физическому состоянию: твердые, пастообразные, жидкие.

В соответствии с приказом Министерства природных ресурсов РФ от 15.06.2001 г. № 511 определено пять классов опасности веществ. Критерии отнесения отходов к определенному классу опасности устанавливаются по степени вредного воздействия на окружающую среду[7].

- I класс -- вещества (отходы) чрезвычайно опасны. Степень их воздействия на окружающую среду очень высокая. При контакте с ними экологическая система необратимо нарушается. Период восстановления отсутствует.

- II класс -- вещества (отходы) высоко опасные. Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет.

- III класс -- вещества (отходы) умеренно опасные. Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет.

- IVкласс -- вещества (отходы) мало опасны. Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее трех лет.

- V класс -- вещества (отходы) практически неопасны. Экологическая система практически не нарушена.

Особую группу отходов составляют энергетические отходы: тепло, шум, радиация, электромагнитное, ультрафиолетовое излучение и т.п.

Промышленные отходы, отходы производств - это отходы, образующиеся в результате использования или длительного хранения различного сырья, химической продукции или возникающие в процессе преобразования такого сырья. При правильном подходе к утилизации отходов они могут быть использованы в качестве вторичного сырья или как альтернативные источники топлива, в ином случае могут быть обезврежены либо размещены, как не утилизируемые отходы в рамках действующего законодательства.

Чтобы перечислить все предприятия, задействованные в отраслях промышленности, и описать их деятельность потребуется не одна страница. Их очень много. И на каждом образовывается какой-нибудь вид отходов. Если сравнить обычные бытовые отходы и промышленные, то выяснится, что последние имеют наибольшее воздействие на окружающую среду. Ведь среди них имеются очень опасные и ядовитые отходы. Именно поэтому во всех странах мира так много внимания уделяется утилизации промышленных отходов. [4]

Б.Б. Бобович, В.В. Девяткин также обращают внимание на то, что образование отходов происходит на всех стадиях движения сырья: от момента его добычи, когда оно еще является природным ресурсом, до завершения эксплуатации изготовленного из него изделия. [5] На рисунке 1 представлена схема последовательности образования и возможных путей утилизации отходов производства.

Рисунок 1. Схема образования и утилизации отходов

Предприятия промышленного комплекса являются основным источником загрязнения окружающей среды, ежедневно генерируя миллионы тонн опасных отходов производства, что в годовом масштабе составляет 2,5 млрд. тонн.(Рисунок 2) Отходы промышленного производства можно разделить на нетоксичные и токсичные, которые, в зависимости от ущерба, наносимого окружающей среде, делятся на классы. Наибольшее количество отходов генерируется металлургической промышленностью и теплоэлектростанциями, не меньший вред наносится горно-обогатительными и горнодобывающими заводами.

Рисунок 2. Виды отходов и их происхождение

На сегодняшнее время количество и разнообразие вредных и опасных промышленных отходов очень велико. Утилизация этих отходов на самих предприятиях в большинстве случаев не представляется возможной, так как, во-первых, это не всегда экономически выгодно, а во-вторых, они не всегда бывают ликвидные. Систематическое увеличение количества выбросов вредных, токсичных отходов, бытового и промышленного характера требует нахождения путей решения проблемы для их устранения.

На сегодняшний день негативное влияние на окружающую среду сильно стимулирует разработку современных новых методов утилизации опасных отходов на полигонах, при этом метод утилизации промышленных отходов напрямую зависит от характеристик отходов, что определяют использование хранилищ и полигонов.

Утилизация опасных отходов - инактивирование отходов и получение полезных продуктов. Утилизация зачастую подразумевает не только физическое утилизацию отходов как таковую, но зачастую также позволяет уменьшить расход энергии, а повторное использование продуктов переработки позволяет снизить себестоимость продукции. Этого можно добиться утилизацией промышленных отходов макулатуры, пластмассы, древесины, лома металлов.

Наиболее распространенными и опробованными методами переработки ОПП, исходя из эколого-экономических аспектов, в мировой и отечественной практике являются следующие: сжигание; комплекс сортировки, компостирования и сжигания (или пиролиза) не компостируемых фракций; аэробное биотермическое компостирование с сортировкой; захоронение на полигоне (свалке). [4]

Остановимся и рассмотрим кратко эти методы.

Сжигание твердых отходовмуниципальных образований- весьма радикальный метод обезвреживания ОПП. Сжигание отходов осуществляется на мусоросжигательных заводах (МСЗ).

Анализ мировых тенденций показывает, что данный метод неэкологичен, чрезвычайно дорог и неэкономичен.

Прежде всего, это связано с тем, что высокая влажность отходов в РФ, особенно на юге России, (не подвергшихся, как в странах Европы, селективному сбору) делает практически нереальным использование этого материала в качестве топлива. Кроме того, стоимость мусоросжигательных заводов заметно превышает стоимость мусороперерабатывающих предприятий. утилизация бытовой производство отход

Процесс сжигания всей массы ОПП без отделения хлорсодержащих компонентов либо способствует образованию диоксина (если процесс проводится при температурах ниже 1200 оС), либо приводит к большим выбросам оксидов азота - основных антропогенных загрязнителей атмосферы, что требует сложной и дорогостоящей газоочистки. [4]

Существует тенденция сближения технологии МПЗ и МСЗ: при переработке применяется высокотемпературный пиролиз, а при сжигании - частичное разделение отходов и переработка шлака. Но в настоящее время преимущество МПЗ перед МСЗ как по экологическим, так и по экономическим показателям, несомненно. Это преимущество со временем будет только возрастать (особенно с учетом ожидаемого введения платы за выбросы парниковых газов).

Пиролизпредставляет собой термическое разложение ОПП, осуществляемое без присутствия кислорода при температуре 450-650оС. С его помощью неоднородные ОПП преобразуются в топливо - газ и кокс, которые затем можно сжигать в более оптимальных условиях, в частности, при температуре 1300оС и выше, что позволяет плавить металлы и минералы, содержащиеся в ОПП, в то время как в обычной мусоросжигательной установке температура составляет всего 800оС. В результате количество твердых компонентов ОПП сокращается до 2% общей массы ОПП против 30% при сжигании. Другим преимуществом пиролиза является тот факт, что высокая температура сжигания его топливных продуктов препятствует образованию диоксинов и других токсичных газов при условии быстрого их охлаждения.

При этой технологии отходы вступают в естественный кругооборот веществ в природе, обезвреживаются и превращаются в компост - ценное органическое удобрение, получаемое в результате микробного разложения органических веществ и используемое, например, для городского озеленения или в качестве биотоплива для теплиц. В процессе переработки создаются условия, губительно действующие на большинство болезнетворных микроорганизмов, яйца гельминтов, личинки мух. [4]

Применение компоста в качестве удобрения в сельском хозяйстве позволяет повысить урожайность выращиваемых культур, улучшить структуру почвы и увеличить содержание гумуса в ней. Весьма существенным является и то, что при компостировании в атмосферу выделяется меньшее количество «парниковых» газов, чем при сжигании или вывозе на свалки. Основной недостаток компоста - высокое содержание тяжелых цветных металлов в нем.

Несмотря на вышеизложенное, складирование ОПП на полигонах до настоящего времени остается основным методом их обезвреживания.

В развитых странах на полигоны вывозится 50-85% ОПП, а в России - примерно 96% и часто на неконтролируемые свалки.

Строительство полигонов связано с отчуждением земли у сельскохозяйственных производителей, так как в крупных селитебных образованиях отсутствуют свободные земельные площади.

Процесс захороненияОППсопровождается образованием биогаза (данный газ относится к возобновляемым источникам энергии и образуется в процессе разложения растительных и животных компонентов ОПП без доступа воздуха, основными его элементами являются метан (примерно 95-98%), наряду с которым содержится углекислый газ и вода), [4] разносом ОПП ветром, переносом инфекций птицами, грызунами, животными. Из одной тонны ОПП выделяется около 200 кубических метров биогаза.

По последним исследованиям, выбросы биогаза полигонами (свалками), загрязняют не только атмосферу около полигонов, но и негативно влияют на озоновую оболочку земли. [4]

На большинстве полигонов России через скважины газового дренажа биогаз по-прежнему отводится в атмосферу, так как его высокие концентрации в толще ОППи у поверхности кровли полигона могут вызвать взрыв, возгорание ОПП, нарушение послойного складирования ОПП. В отличие от России в Западной Европе и других зарубежных странах биогаз после обработки и без таковой используют для получения энергии. Например, только в Германии 35 полигонов ОПП снабжены оборудованием для добычи и переработки биогаза. [3]

В экономическом аспекте - это крупные неэффективные затраты на транспортирование и захоронение ОПП, ликвидацию стоков и др.

Анализ состоянияобращения ОПП в экономически развитых странах Европы и США показал, что в зависимости от конкретной ситуации могут быть приняты различные решения в отношении методов использования ОПП. Так, в США за сорок лет с 1970 до 2010 года доля складирования ОПП снижается с 75% до 55%. Значительно развиваются методы повторного использования и переработки ОПП, доля которых возрастает с 5 - 7% в 1970 году до 30% в 2010 году. Сравнительные данные о перспективах обращения ОПП в США, Голландии, Франции и Португалии позволяют сделать вывод о значительном сокращении применения захоронения ОПП и росте их повторного использования.[5]

Однако, с учетом невысоких (по сравнению с мусороперерабатывающими заводами) капитальных затрат полигон еще многие годы будет оставаться в России самым распространенным методом обезвреживания ОПП.

Выбор метода и типа сооружений в конкретном городе и регионе России зависит от ряда условий: состава и свойств ОПП, изменяющихся по сезонам года; климатических условий; потребности в органических удобрениях для различных целей, в том числе и сельскохозяйственных, энергетических ресурсах и т.д.; экономических и экологических факторов (платежеспособность населения, уровень тарифов за утилизацию ОПП, объемы финансирования организаций, занимающихся утилизацией ОПП, количество полигонов, экологический мониторинг полигонов, объемы загрязнений ОПС, связанные с несанкционированным размещением ОПП и т.п.).

Литература

1. Федеральный закон № 89-ФЗ (с изм. от 29.12.2000 г., 10.01.2003 г. и 24.12.2004 г.) «Об отходах производства и потребления»

2. Бобылев С.Н., Ходжаев А.Ш. Экономика природопользования: Учебник - М,2010.- XXVI, 501с. (Учебники экономического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова).

3. Ермашов Х.Ю. Стратегические перспективы и приоритеты совершенствования системы управления сферой обращения твердых отходов хозяйственной деятельностимуниципальных образований в Ростовской области // Экономика природопользования, - 2011.- №3 - с. 56

4. Зайцев В.А. Промышленная экология: учебное пособие /«ДеЛи» - М., 2011. - 140 с.

5. Лифшиц А.Б. Современная практика управления твердыми бытовыми отходами //Чистый город. - 2009. - №1 -С. 2-13.

6. Утилизация твердых отходов: Учебное пособие /В.М. Гарин, А.Г. Хвостиков; Рост. Гос. Ун-т путей сообщения. Ростов н/Д, 2010. - 80 с.

Размещено на Allbest.ru