Проблеми утилізації відходів
Донецький інститут залізничного транспортові
Української державної академії залізничного транспортові
Кафедра «БЕКС»
КОНТРОЛЬНА РОБОТА
З ДИСЦИПЛІНИ «ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ»
ТЕМА: ПРОБЛЕМИ УТИЛІЗАЦІЇ ВІДХОДІВ
Перевірив доцент
Проскурня Ю.А
Виконав студент
Васильева Т.В.
ЗМІСТ
Вступ
. Класифікація відходів
. Оброблення твердих відходів
Висновок
ВСТУП
Зростаюча кількість відходів і недостача засобів їхні переробки характерні для багатьох міст.
Муніципальні влади повсюдно намагаються знайти кращий спосіб для утилізації відходів своїх громадян. Особливо гостро ця проблема коштує в промислово розвитих країнах, тому що стан навколишнього середовища не допускає використання традиційних місць скидання. Усе більше і більше сміття вивозиться на далекі відстані в санітарні зони скидання, де він сортується для витягу коштовних матеріалів з метою подальшої переробки і спалюється в спеціальних печах, призначених для одержання енергії.
Проблема утилізації відходів збільшується в основному тому, що велика частина товарів народного споживання приречена на дуже короткочасну служби людині. Вони куплені, спожиті і викинуті без належного відношення до їхньої залишкової цінності. Уражають кількість енергії і витрати на відновлення навколишнього середовища при такій структурі споживання.
Переробка відходів надає суспільству всюди "обдурити" проблему їхньої утилізації і, отже, за рахунок витрат на переробку полегшити екологічні стреси. Переробка металевих, паперових, скляних, пластмасових і органічних відходів зменшує потреби в енергії і сировину. Так, при виробництві алюмінію зі скрапу замість бокситів витрати енергії і забруднення повітря зменшуються на 95 %. Одержання папера з макулатури замість деревини не тільки рятує від вирубки коштовні ліси, але і на три чверті скорочує витрата енергії на виробництво 1 т папера, вимагає лише половини обсягу води, споживаної при використанні деревної сировини. Витрати енергії і матеріалів, загальне забруднення можуть бути радикально знижені за умови скорочення кількості відходів, за допомогою заохочення повного використання сировини і переробки, шляхом перетворення відходів у нову продукцію.
Зміна відносини до споживання й утилізації відходів допоможуть також жахаючі і можливо навіть необоротні зміни в біосфері. Широко використовувані продукти - такі, як пінливі засоби й аерозольні розпилювачі, містять речовини, що здатні нейтралізувати озон у стратосфері, що захищає землю від небезпечних ультрафіолетових променів. Утоньшение озонового шару здатно викликати безпрецедентний ріст кількості кожно - ракових захворювань. Заміна озонуйнувальних матеріалів більш безпечними усуне одну з найдужчих екологічних небезпек.
Забруднюючими важкими металами атмосферу мусоросжигающі печі і барвні речовини шкодять врожаєві і здоров'ю людей. Переробка відходів скорочує потреба в забруднююче навколишнє середовище печах для спалювання сміття, а барвники і пігменти можуть бути зроблені більш безпечними для екології.
Люди не безпомічні перед особою цього комплексу проблем. Скорочуючи кількість прямих відходів виробництва і переробляючи велику частину відходів, люди стають частиною рішення даної проблеми. Але самі по собі вони (споживачі) не можуть зробити бажаних змін. Їм потрібна допомога підприємств, здатних і прагнучих робити продукцію, пристосовану до подальшої переробки, і уряду, здатних і прагнучих змінити колишню практику утилізації відходів. Загальні рішення по утилізації відходів, прийняті місцевими і національними урядами, впливають на глобальне використання енергії, рівень теплоти в атмосфері і ступінь забруднення навколишнього середовища. Від того, наскільки згуртовано будуть діяти люди і нації, щоб зберегти сировина й енергетичні ресурси, і буде залежати рівень глобальної зміни навколишнього середовища.
У багатьох місцях у світі стратегія переробки відходів неодержує підтримку з - за забобонів проти уже використаних матеріалів і продуктів, що містять них. З - за той, що кампанія по зборі відходів почався як захід для захисту здоров'я, багато хто помилково вважають речі, що були у вживанні, небезпечними і брудними. Навпроти, багато матеріалів знаходяться у вживанні саме з - за їхній довговічності і надійності. носіння речей, печатка на друкарській машинці не роблять ці речі невикористаними.
Утилізація шляхом переробки світових відходів приведе до того, що надалі вужі використаного металу буде застосовуватися більше, ніж мається в найбагатших родовищах, папера - стільки, скільки можна було б одержати з мільйонів га лісів, і пластмаси утримуючі високо перероблені хімікати.
І той факт, що цю продукцію, дуже дорогу по змісту сировини й енергоємну, часто вважають марної, показує перекрученість економічної системи. Ми просто викидаємо наше майбутнє.
1. КЛАСИФІКАЦІЯ ВІДХОДІВ
У процесі виробництва утвориться велика кількість відходів, що при відповідній обробці можуть бути знову використані, як сировина для виробництва промислової продукції. У майбутньому велика частка потреб у сировину буде заповняться продуктами переробки відходів промислового виробництва.
Усі види промислових відходів поділяються на тверді і рідкі. До твердих відходів відносяться відходи металов, дерева, пластмас і інших матеріалів, пилу мінерального й органічного походження від очисних спорудженнях у системах очищення газових викидів промислових підприємств, а також промислове сміття, що складається з різних органічних і мінеральних речовин; гуми, папера, тканин, піску, шлаку і т.п. до рідких відходів відносяться опади стічних вод після їхньої обробки, а також шлами пилів мінерального й органічного походження в системі мокрого відчищання газів.
Для повного використання відходів як вторинну сировину розроблена їхня вторинна класифікація, що підрозділяє них по фізичних ознаках на класи, по хімічному складі - на групи і марки, по показниках якості - на сорти.
Розробка заходів щодо знешкодження і переробки неутилізіруємих промислових відходів привела до необхідності додаткової класифікації їхній по генетичному і технологічному принципам. Класифікації по генетичному принципі підрозділяє промислові відходи на 6 категорій (табл. 1.1).
Критерієм визначення целеспособности переробки відходів у місцях їхнього утворення є кількість і ступінь використання відходів у виробництві.
Велика частка в загальному обсязі твердих відходів належить металическим відходам. Вторинні ресурси металов складаються з брухту (43%) і відходів (57%). Брухтом металов називають зношені і виробу, що вийшли з уживання деталі і, з металов і сплавів. Відходами металов називаються промислові відходи всіх стадій переділу, що містять металы або складаються з них, одержувані при плавці і механічний обробці, а також непіддається виправленню шлюб деталей і виробів, що виникає в процесі виробництва. Так, у чорної металургии утворення брухту і відходів металов на 1 m виплавлюваної сталі досягає до 650 кг, тому питання про раціональне використання металевих відходів здобуває важливе значення.
Таблиця 1.1 - Класифікації промислових відходів по генетичним ознакам
КатегоріяХарактеристика промислових відходів по виду забрудненняРічне нагромадження в країні до всієї масі відходів, %Методи, що рекомендуються утилізації або ліквідаціїПерша Друга Третя Четверта П'ята ШостаІнертні Легкорозкладащіеся органічні речовини Слаботоксичні малорозчинні у воді Нефтемаслоподобные Токсичні зі слабким забрудненням повітря Токсичні в тому числі: Мінеральні органічні57,0 3,0 30,0 1,5 3,0 3,5 2,0Використання для планувальних робот Складування або переробка разом з твердими побутовими відходами Складування разом з твердими побутовими відходами Спалювання в тому числі з твердими побутовими відходами Складування на полигонепромышленых відходів Групове або sндивідуальне знешкодження на спеціальних спорудженнях
В Україні розроблена спеціальна звітність „промотходы, по якій усі промислові підприємства повинні звітувати перед вищестоящими організаціями. Однак переробка відходів на промислову основу поки ще не поставленна. На багато відходів немає технічних умов, Дст, не розроблена технологія їхньої переробки, відсутні прейскуранти.
Основними напрямками ліквідації і переробці твердих промышленых відходів (крім металоотходов) є вивіз об поховання на полігонах, спалювання, складування і збереження на території промислового підприємства до появи нової технології переробки їх у корисні продукти (сировина).
. ОБРОБКА ТВЕРДИХ ВІДХОДІВ
Приблизно за 500 років до нашої ери в Афінах був виданий перший відомих едикт, що забороняє викидати сміття на вулиці, що передбачає організацію спеціальних смітників і пропонує сміттярів скидати відходи не ближче чим за милю від міста. Подібно многим грецьким винаходам, така практика утилізації відходів була забута в середні століття. Жителі продовжували викидати сміття у вікно аж до 14 століття. Але декількома століттями пізніше, коли тисячі людей стали поселятися в промислові міста для того щоб одержати роботу, вони, несучи із собою цю порочну практику, принесли і сміттєву кризу. Муніципалітети оформили відповідальність за збір і утилізацію відходів у законах. Сміття вивозили за міські ворота і просто складировали на різних сховищах у сільській місцевості. У результаті росту міст вільні площі в їхніх околицях зменшувалися, а неприємні запахи, що зріс кількість пацюків, викликана смітниками, сталі нестерпними. Окремо коштують смітники минулого замінені ямами для збереження сміття. У густо ж населених районах Європи цей спосіб, що як вимагає занадто великих площ і сприятливому забрудненню підземних вод, був предпочтен іншому.
Перше систематичне використання сміттєвих печей було випробувано в Нотингеме, Англія, у 1874 р. Спалювання скоротило обсяг сміття на 70-90 %, у залежності від складу, тому воно знайшло своє застосування по обох сторони Атлантики. Густонаселені і найбільш значимі міста незабаром впровадили експериментальні печі, але не скрізь змогли виправдати витрати. Великі витрати на них були б доречні тоді, коли не було б дешевого способу поховання. Багато міст, що застосували ці печі, незабаром відмовилися від них - з - за погіршення складу повітря. Поховання відходів виявилося в числі найбільш популярних методів рішення даної проблеми.
Метан-пальний газ, що утвориться в процесі розкладання органічних сполук. Якщо не проконтролювати його утворення, він може вибухнути. Усе більше і більше метану зараз добувається в місцях поховання відходів за допомогою труб, що вставляються усередину поховань. Після очищення газ може бути використаний як паливо.
Збір, транспортування й утилізація відходів коштує містам від 30 до 100 доларів за тонну. Тому утилізація твердих відходів - велика і постійно зростаюча видаткова стаття міського бюджету. Скорочення відходів їхня переробка бідує не тільки в новому підході, але й у залучення більшої кількості засобів, що зустрічає постійні бар'єри. Але, незважаючи на всі перешкоди, усе більша кількість міст активно впроваджують у свої плани боротьби з відходами їхню переробку. Ці міста не витрачають свої гроші на поховання, а, навпаки, заробляють них через продаж вторматеріалов. Ці програми виростають за межі міст у виді зароблених грошей, зробленої енергії, матеріальних цінностей і недопущених забруднень навколишнього середовища.
Відходи, що підходять для переробки, теоретическі містять у собі майже всі споживчі відходи. Але, на практиці, приходиться вибирати між їх кількістю і якістю. Деякі аналитики вважають, що більш половини усіх відходів можна ефективно переробити, але досягнення і такої ефективності вимагає величезної обережності в звертання з відходами. Папір, наприклад, швидко утрачає свою якість, будучи змішана з органичними відходами. А стік і метал, будучи в меншому ступені підданий розкладанню, конкурують на ринку з продукцією з первинної сировини. Органічні відходи можуть бути використовані як добрива після їхнього очищення від неорганіки. Як правило, чим ближче розташоване джерело відходів, тим менше їм потрібна сортування. А чим чистіше відходи, тим дорожче вони коштують.
Обробку доцільно проводити в місцях утворення відходів, що скорочує витрати на вантажно - розвантажувальні роботи, знижує без поворотні втрати при їхній перевалці і їхньому транспортуванні і вивільняє транспортні засоби.
Эфективність використання брухту і відходів металов залежить від їхньої якості. Забруднення і засмічення металовідходів приводять до великих утрат при переробці, тому збір, збереження і здача їх регламентуються спеціальними стандартами.
Основні операції первинної обробки металовідходів - сортування, оброблення і механічна обробка. Сортування полягає в поділі брухту і відходів по видах металов. Оброблення брухту складається у видаленні неметалевих включень. Механічна обробка включає рубання, різання, пакетування і брикетування на пресах.
Пакетування відходів організується на підприємствах, де утвориться 50 m і більш висічки й обрізків на місяць. Кожна партія повинна супроводжуватися посвідченням про вибухавонебезпечність і нешкідливості. Стружку обробляють на пакетирующих пресах, стружкодробілках, брикетировочных пресах. Брикетуванню (окускованию шляхом механічного ущільнення на пресах, під молотком і іншими механізмами) піддається суха і неокислена стружка одного виду, не утримуючих сторонніх домішок з довгої елемента до 40 мм - для сталевої і 20 мм - для чавунної стружки. Пресування вьюнообразной стружки доцільно проводити в оттоженном стані, тому що при цьому відпадає необхідність виконання таких підготовчих операцій, як дроблення, знежирення, добір обтиральних матеріалів і дрібних шматків метала.
Відносна частка окремих операцій у процесі переробки чорних металов на машинобудівних підприємствах складає (%): пакетування - 10,4; різання ножницями - 5,5; дроблення - 19,2; брикетування - 5,8; копрова розбивка - 8,5; витяг металов з валів - 2,7; оброблення вибухом - 1,8; вогневе різання - 26,1; сортування - 18,0; інші - 2,0.
На підприємствах, де утвориться велика кількість металоотходів, організуються спеціальні цехи (ділянки) для утилізації вторинних металов. Чисті однорідні відходи з паспортом, задовольняющим їхній хімічний склад, використовуються без попереднього металургичного переділу.
Відходи древисины широко використовуються для виготовлення товарів культурно - побутового призначення і господарського побуту, виготовлених головним чином методом пресування. Крім того, переработані деревинні відходи застосовуються у виробництві деревинно-стружечних плит, корпусів різних приладів і т.п.
При термічній обробці відходів пластмас витрачається велика кількість кисню і виділяється багато високотоксичних продуктів (вуглеводні, хлористий водень і ін). Найбільш раціональним методом ліквідації плостмассовых відходів служить високомолекулярне нагрівання без доступу повітря (пиролиз), у результаті якого з відходів пластмас у суміші з іншими відходами (дерево, гума й ін.) виходять коштовні продукти: пиракарбон, пальний газ і рідка смола. Пиракарбон застосовується для виробництва різноманітних полімерних і будівельних матеріалів.
Схема високотемпературного пиролизного реактора приведена на мал. 2.1. відходи попадають у бункер 1 і під дією масових сил надходить у зону сушіння 2, де випаровується волога. У зоні пиролиза висушенні відходи розкладаються при t=1640 C з утворенням суміші пальних газів і водяників пар, що піднімається в зону сушіння, проходить кільцеподібний відвід 3 і викидається в атмосферу. Остаточна обробка пластмас проходить у зоні згоряння 5, куди подається кисень через колектор 7. продукти пиролиза вивантажуються через патрубок 6. Висока температура в зоні пиролиза забезпечує руйнування практично всіх складних отрутних з'єднань і перетворення їх у прості пальні або інертні з'єднання. Пиролиз широко застосовується і для переробки виробничого сміття органічного походження (деревини, гуми, папера і т.д.).
Зміст відходів деревини і пластмас у чистому виді характерно тільки для специфічних підприємств і цехів: заводи пластмасових виробів, модельні ділянки ливарних цехів і т.п. На більшості промислових підприємств пластмаси і деревинних відходів входять до складу промислового сміття підприємств, при цьому поділ сміття на окремі його компоненти виявляється економічно недоцільним. В даний час розроблені і впроваджені в промисловому масштабі технології обробки, утилізації і ліквідації промислового сміття. Якісний і кількісний склад промислового сміття будь-якого підприємства приблизно стабільний у плині року, тому технологія переробки сміття розробляється приблизно до конкретного підприємства і визначається складом і кількістю промислового сміття, що обробляється на території.
У Запорожжя розроблена система переробки промислового сміття в будівельні матеріали і комбіновані добрива. Зола стає необхідним матеріалом для виготовлення штучного гравію, з якого створюють стеновые панелі і несущі конструкції житлових і виробничих будинків.
Переробку твердих побутових і промислових відходів у містах роблять на спеціальних заводах. Поховання відходів повинне проводиться в спеціально відведених місцях за узгодженням з органами державного санітарного нагляду. Пункт поховання відходів необхідно распологать на незатопляємой території з низьким рівнем ґрунтових вод, з наявністю водотривкого глинистого шару. Відстань від місця поховання відходів до населених місць і відкритих водойм хазяйновито - питного і культурно - побутового водокористування, а також водойм рибогосподарського призначення встановлюється в кожнім конкретному за узгодженням з органами державного санітарного нагляду.
Нагромаджувачі твердих відходів призначені для збору шламу від загальнозаводських очисних споруджень, очищення розсолів, жужільних матеріалів, золи і т.п. Ці земляні спорудження подібні хвостосховище і шламосховище.
На мал. 2.2. показана схема шламонакопилювач. Площа земельної ділянки, займаного їм, складає близько 5 га., глибина - 10 м. Щоб уникнути влучення в шламонакоплювач зливових і поталих вод із площі водозбору в місцях можливого напрямку поверхневих вод установлюють насип, що обгороджує, шириною по гребені 4 м. Щоб запобігти забруднення ґрунтових вод надлишковою вологою шламів, передбачають протифільтраційний екран. Такий же екран установлюють на вирівненій поверхні шламу.
Екрани складаються з двох шарів: нижнього (два шари полімерної плівки товщиною по 0,2 мм) і верхнього (грунтополимерный шар товщиною 0,6 мм).
Грунтополимерный шар одержують розбризкуванням розігрітого до 80 С розчину синтетичних жирних кислот по підготовленому шарі ґрунту.
В екологічних цілях для контролю роботи протифільтраційного екрана і якості ґрунтових вод у районі шламоотвала бурять шпари для добору проб води на хімічний аналіз.
Шлам вивозять у шламонакоплювач після обробки на станції механічного зневоднювання загальнозаводських очисних споруджень самоскидами з наступним скиданням у шламонакоплювач з естакад і гребеня насипу, що обгороджує після заповнення шламонакоплювача і пристрою верхнього екрана зверху насипають шар місцевого піщаного ґрунту товщиною 0,6 м і по ньому шар місцевого почвенно - рослинного ґрунту товщиною 0,5 м. Після виконання вказаних робіт площадку шламонакоплювача повертають у сільськогосподарський оборот.
При виборі способу використання й утилізації відходів варто враховувати загальні витрати енергії. Відходи, що вигідніше переробляти, чим спалювати, потрібно переробляти.
сміття будівельний метал деревина
ВИСНОВОК
Охорона природи - задача нашого століття, проблема, що стала соціальної. Снову і знову ми чуємо про небезпеці, що грозить навколишньому середовищу, але дотепер багато хто з нас вважають їхній неприємним, але неминучим породженням цивілізації і думають, що ми ще встигнемо справиться з всіма утрудненнями, що виявилися. Однак вплив людини на навколишнє середовище прийняло загрозливі масштаби. Щоб у корені поліпшити положення, знадобляться цілеспрямовані і продумані дії. Відповідальна і діюча політика стосовно навколишнього середовища буде можлива лише в тому випадку, якщо ми нагромадимо надійні дані про сучасний стан середовища, обґрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробить нові методи зменшення і запобігання забруднення сміттям міста.
У зв'язку з особливостями сформований сучасної соціально - екологічної ситуації сучасному виробництву пред'являється дві умови. Перше - виробництво повинне не тільки створювати матеріальні блага, але і знешкодити продукти своєї діяльності. Друге - продукти виробництва після використання повинні відносно легко знову перетворюватися в продукти виробництва. Радикальним методом захисту атмосфери від забруднення служить ліквідація викидів до їхнього надходження в атмосферу. Для цього необхідно застосування безвідхідних технологій, заміна шкідливих матеріалів нешкідливими, герметизація технологічних процесів у самому виробництві, утилізація шкідливих відходів, застосування новітніх конструкцій фільтрів, вибір найбільш підходящої технології уловлювання, а також придушення викидів двигунів автотранспорту.
У результаті переробки відходів на світло Божий з'являються компоненти, використовувані у виробництві ґрунтових фарб, органічних добрив для квітів і багато в чому іншому.