Основные технологии переработки промышленных и твердых коммунальных отходов

Свалов Егор

^** 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).

По степени уменьшения экологической нагрузки на окружающую среду объекты топливно-энергетического комплекса (ТЭК) располагаются в следующей последовательности:

– ТЭС, работающие на сжигании угля и горючих сланцев;

– ТЭС, работающие на сжигании нефтепродуктов;

– АЭС в случае безаварийной работы;

– ГЭС, работающие на воде;

– ТЭС, работающие на газе.

На долю предприятий ТЭК приходится около 50 % выбросов в атмосферу от всего объема и около 33 % твердых отходов, занимающих площади продуктивных земель и являющихся источником вторичного загрязнения. На объектах теплоэнергетики, приносящих наибольший вред экологии при пылевых выбросах, используют аппараты сухой, мокрой, фильтрационной и электрофильтрационной очистки: циклоны, скрубберы, фильтры, электромагнитные поля.