- Способы и методы утилизации, переработки отходов и мусора
- Классы вредности отходов
- Методы утилизации и обезвреживания отходов
- Оборудование для переработки
- Этапы переработки мусора
- Этапы работ
- Способы утилизации и переработки отходов
- Повторная переработка
- XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2021
- КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ И СПОСОБЫ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ
Способы и методы утилизации, переработки отходов и мусора
Беречь экологию обязан каждый человек. В ходе жизнедеятельности человека, на заводах, в лечебных учреждениях образуются различные отходы. Образовавшийся мусор требует перевозки и переработки. Современные методы утилизации отходов подбираются с учетом вида мусора, его объема и класса опасности. Так, по источнику образования отходы бывают бытовыми, промышленными, медицинскими и пр.
Классы вредности отходов
Методы утилизации и обезвреживания отходов
Наиболее распространенные методы утилизации твердых бытовых отходов и мусора следующие:
Этот метод – самый распространенный. Подходит для захоронения несгораемых веществ либо веществ, в ходе горения которых в воздух выделяются вредные компоненты. Захоронение происходит на специализированных полигонах, которые представляют собой сложные инженерные конструкции, оснащенные механизмами борьбы с загрязнениями подземных вод и воздуха. На некоторых полигонах проводится переработка газа, образующегося в ходе гниения отходов.
Методы утилизации отходов производства сжиганием такие:
Это безопасная для экологии технология. Но еще в пригородных территориях крупных городов встречаются дымящиеся свалки с отходами.
Такой переработке подвергается только органические отходы. Посредством бактерий начинается гниение. Таким способом изготавливается органическое удобрение. Технология не подходит для обработки мусора, в котором могут образоваться паразиты. Сюда относятся кости, мясо.
Это инновационная методика, которая включает отделение мусора с дальнейшей формовкой в брикеты. Эффективность данного способа пока под сомнением. Применяют для повторной переработки хлама.
Оборудование для переработки
Есть отходы, которые невозможно переработать вышеперечисленными технологиями. Это ПВХ, полиэтилен, ряд производственного и медицинского мусора, опасные вещества и пр. Передовые методы переработки и утилизации отходов дают возможность не только безвредно освободиться от них, но сделать это безопасным для экологии и людей способом.
Для переработки используется такое оборудование:
- дробилки;
- автотоматические клавы;
- сушилки;
- сепараторы.
Высокотехнологичные машины позволяют не просто переработать отходы, но и получать из них вторсырье. Полиэтилен, бумагу, топливные брикеты, горючие, смазочные вещества, предметы домашнего пользования. К тому же таким способом минимизируется негативное воздействие на природу.
Ежегодно территории, которые занимают отходы, только увеличиваются. В связи с этим проблемы и способы утилизации отходов – самые сложные, важные. Загрязненность экологии из-за отходов увеличивается огромными масштабами. Для решения проблемы нужно внедрять новые технологии по переработке хлама, которые бы уменьшили опасное воздействие на природу.
Этапы переработки мусора
Законодательно определены требования нейтрализации ТБО. Но на региональном уровне, без строгого контроля требования не выполняются.
Согласно действующим нормативам утилизация проводится в разные этапы.
Этапы работ
Способы утилизации и переработки отходов
Способы утилизации мусора разнообразные. Часто из мусора получают ценное вторичное сырье. Некоторые из них активно загрязняют экологию, а другие обладают менее вредным действием.
Распространение получают следующие способы утилизации промышленных отходов:
- сжигание на полигонах – эта методика позволяет очистить большие площади от мусора, но вредит окружающей среде. Но если предприятие снабжено высокотехнологичным оборудованием, способным нейтрализовать вредные вещества, то методика будет самой рациональной, выгодной;
- плазменная переработка – позволяет обеззараживать не отсортированное сырье, в результате получается вторсырье. Вторичный продукт используется в производстве строительных материалов, керамической плитки пр.;
- пиролиз при минусовой температуре – полезная методика, которая не несет вреда экологии, а, следовательно, и здоровью людей. В ходе переработки образуется тепловая энергия, которую преобразуют в электричество.
Есть и другие способы утилизации твердых бытовых отходов. Например, засыпка свалки и компостирование. Первый включает засыпку отходов грунтом, в результате чего они разлогаются и выделяется метан. Засыпка полигона финансово выгодная, поскольку газ превращается в обычный природный ресурс. В результате компостирования получается экологичное удобрение, поэтому используются только органические вещества.
Повторная переработка
Под повторной переработкой понимают разнообразные технологии утилизации отходов для повторного применения и возвращения в оборот полезного сырья. Существуют ценные разновидности сырья, которые подвергаются обработке и повторному применению. В эту категорию входит бумага, стекло, резина, полимеры, нефтепродукты, электрические приборы, металлы, дерево, строительный мусор.
Источник
XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2021
КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ И СПОСОБЫ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ
Ежегодно в мире увеличивается рост промышленного и сельскохозяйственного производства. Деятельность предприятий приносит пользу экономике многих стран. Но не экологии. Негативное влияние на окружающую среду оказывают вредные вещества, которые образуются в ходе технологического процесса.
Для начала выведем основную классификацию отходов, ведь именно грамотная классификация крайне необходима для снижения негативного воздействия на экологию. Кроме этого, мусор классифицируют для улучшения процессов утилизации и поддержания благоприятных санитарных условий.
По источнику образования.
Под отходами понимаются неоднородные по составу, обладающие разными физическими свойствами вещества, полученные в результате человеческой жизнедеятельности.
Источниками образования отходов являются:
— Склады, предназначенные для содержания сырья;
— Производственные процессы (образование остаточных материалов при изготовлении новых изделий и продуктов);
— Образование трудноутилизируемых отходов в энергетической, электротехнической, сферах;
— Строительные и ремонтные площадки;
— Объекты, предназначенные для поддержания жизнедеятельности человека;
С учетом источников в классификации выделяется 2 основных типа мусора – производственный и потребительский.
1.1 Производственный мусор представляет собой остатки материалов и сырья, полуфабрикаты, сформировавшиеся во время изготовления новых продуктов. Такое сырье частично или в полной мере утрачивает свои свойства и не имеет применения.
В классификации выделяют основные типы производственных отходов: отходы, образующиеся при добыче полезных ископаемых; остаточные продукты сельского хозяйства; отработанные конструкции и материалы.
1.2 Отходы потребления, согласно классификации, представляют собой остаточное сырье, полученное при износе или употреблении изначального продукта. К данной группе относится ТБО – твердые бытовые отходы.
Основные виды ТБО: пищевые отходы; текстиль; пластик; стеклянная тара; бумага; электроника; батарейки; лампы; металлические изделия.)
В 2003 году в России принят Федеральный классификационный каталог отходов. В данном каталоге действует иерархическая схема классификации, по которой мусор делится по классам опасности, происхождению и составу.
Выделяется 4 блока происхождения ТБО:
Химические виды отходов представляют собой определенное вещество или их совокупность в разном агрегатном состоянии. Могут быть инертными либо представлять угрозу человеческому здоровью и окружающей среде.
Основные виды: органические или неорганические кислоты; щелочь; жидкости-растворители; электролиты; промышленные масла; остаточные продукты фармацевтической промышленности; пестициды; ртуть.
Минеральные виды отходов образуются в результате производственных и технологических процессов, при которых применяются минеральные вещества. Еще к данной категории относят изделия с минеральными составляющими, с истекшим сроком эксплуатации или поврежденные.
В данную группу входят отходы, полученные в результате горнодобывающей промышленности, при производстве стекла, минеральных удобрений, строительных материалов. Большинство минеральных остатков поддаются вторичной обработке и могут повторно использоваться в других сферах.
Под органическими видами отходов понимаются отходы растительного и животного происхождения, которые подвергаются разложению и гниению с образованием питательных веществ. Главными источниками являются пищевая, сельскохозяйственная сферы производства. К данной группе относятся остатки пищевых продуктов, отходы жизнедеятельности, в том числе человека.
Коммунальные виды отходов представляют собой остатки потребления и производства, утратившие прежние свойства в процессе эксплуатации. Сбор, хранение и утилизация ТКО является законодательно регулируемым процессом. Все ТКО делят на основе классификации классов опасности.
По возможности переработки.
В соответствии с действующей классификацией, все отходы делятся на те, которые подвергаются переработке и те, которые нельзя переработать.
Данная группа включает ТБО, которое поддается обработке. При этом, процесс не требует существенных затрат и компенсируется полученным вторичным сырьем, является экономически целесообразным. К этой группе относятся: бумажные остатки, древесина, пластик, стекло, полиэтилен, жестяные банки, минеральная вата, пищевые остатки.
Группа включает ТБО, которые не подвергаются вторичной обработке из-за специфики состава, физических свойств. К этой категории относят материалы и сырье, чья переработка экономически нецелесообразна, так как требует затрат, которые не компенсируются полученным вторсырьем.
По агрегатному состоянию.
Одним из критериев, по которому производится классификация веществ, является их агрегатное состояние. Этот показатель важен, так как влияет на выбор способа хранения и утилизации, степень опасности для окружающей среды.
Типы отходов: твердые; жидкие; пастообразные; шлам; гели; коллоидные; эмульсии; суспензии; сыпучие; гранулированные; порошковидные; пылевидные; волоконные;
Классификация по степени опасности.
Класс опасности – важнейший критерий классификации мусора. ТБО делят на виды в зависимости от степени наносимого вреда окружающей среде и организму человека.
1 класс – чрезвычайно опасные;
Это объясняется тем, что такие вещества не разлагаются, загрязняя ресурсы. К этой категории относят радиоактивные остатки, продукты, содержащие ртуть, синтетические масла.
2 класс – высокой опасности;
Период нейтрализации опасных веществ длится не менее 30 лет.
3 класс – средний уровень угрозы;
Нейтрализация негативного воздействия длится 10 лет. К данной категории относятся некоторые продукты сельского хозяйства, в том числе помет птиц, свиной навоз, дизельное топливо, очистной шлам.
4 класс – малоопасные отходы с низкой степенью наносимого вреда;
Составляет, преимущественно, строительный и бытовой несортированный мусор, остатки производства продовольственных товаров.
5 класс – практически не опасные.
Не оказывают пагубного воздействия на окружающую среду.
Согласно правовым актам утилизация отходов проводится поэтапно. Порядок проведения работ:
Сортировка;
Перед тем как выбросить мусор его рассортировывают. Пищевые остатки, стекло, бумага, текстиль и полимеры укладываются в отдельные пакеты.
Сбор;
Возле жилых массивов стоят контейнеры. Они предназначены для сбора ненужного сырья. У каждой емкости есть название, соответствующее виду мусора.
Вывоз;
К контейнерам привязана отдельная машина. Техника производит погрузку и транспортировку сырья за черту города.
Складирование;
В отведенных местах происходит накопление и хранение отходов. Там они находятся определенное время, установленное согласно городским нормам.
Вывоз с полигона;
Мусор транспортом доставляется к месту ликвидации.
Последним этапом утилизации является переработка ненужного сырья, либо полное его уничтожение.
Популярными способами утилизации отходов считаются:
Данный метод подразумевает закапывание ТБО в землю. Работы проводятся на отведенных полигонах, вдали от населенных пунктов, водоемов, лечебных учреждений и мест отдыха. Чтобы защитить окружающую среду, к участкам для захоронения применяют особые требования, которые оговорены в нормативных актах.
Современные способы термообработки считаются экологически чистыми методами утилизации бытовых отходов. Проводится она несколькими способами.
Простое сжигание мусора;
Этот способ уничтожает большое количество отходов. При этом образующаяся зола не поддается гниению и является нетоксичной. Поэтому нет надобности в поисках специальных мест, для захоронения.
Но при горении образуется дым, который пропитан токсинами и вредными веществами. Поэтому при использовании простого сжигания отбросов увеличивается риск загрязнения озонового слоя атмосферы и образования в нем дыр.
Этот способ переработки предусматривает газификацию мусора, при высокой температуре плавления.
Есть два вида пиролиза, это: высокотемпературный (при данном технологическом процессе температура плавления отходов составляет свыше +900 градусов); низкотемпературный (этот вид переработки мусора проводится при температуре от +400 до +900 градусов).
После плазменной обработки, на выходе образуется экологически чистый остекленевший продукт. Он не нуждается в захоронении. И может использоваться в качестве вторичного сырья на производстве.
Компостирование применяется для разложения органической части бытовых отбросов. В процессе утилизации участвуют бактерии, которые употребляют мусор для жизнедеятельности.
В природе существуют два вида микроорганизмов: аэробные (
эти бактерии живут и размножаются только при свободном доступе к кислороду); анаэробные (жизнедеятельность микроорганизмов происходит при малом количестве кислорода или полном его отсутствии).
Каждый тип бактерий способен уничтожить 30% отходов. Однако качество компостирования зависит от места его проведения. Участок для разложения непригодного сырья должен быть затененным и влажным. При этом необходимо организовать дренаж для отведения лишней влаги.
Брикетирование новый способ утилизации. Но, несмотря на это он широко используется в технологической цепочке уничтожения мусора. Проводится брикетирование в несколько этапов, это: сортировка непригодного сырья; упаковывание отходов в брикеты.
Прессованные ТБО значительно уменьшаются в объеме. Благодаря этому упрощается их транспортировка.
Сначала брикетированный мусор вывозится для хранения на специально отведенный полигон. А затем перерабатывается в промышленных целей, либо ликвидируется путем захоронения или термическим способом.
Среди достоинств данного метода выделяют: удобство проведения работ; снижение вероятности возгорания отходов.
Но изменение структуры некоторых видов ТБО затрудняет брикетирования. А абразивность природного камня, стекла или песка создает сложность процесса прессования, что и является недостатками этого метода.
Утилизация промышленных отходов;
Утилизация отходов считается общемировой проблемой. В процессе изготовления продукции остается большое количество мусора, а вместе с тем отрасль уничтожения и переработки ТБО до сих пор плохо развита.
В основном методы утилизации промышленных отходов на большинстве предприятий включают: сброс сточных вод; вывоз на свалку. Только 35% мусора перерабатывается с целью получения вторичного сырья.
Чтобы спасти планету государственные органы власти ежегодно вносят поправки в сфере природопользования и ужесточают наказание, при несоблюдении установленных правил утилизации.
Методы утилизации медицинских отходов
Без исключения все медицинские отходы, без надлежащих мер предосторожности, несут угрозу для здоровья людей, животных и окружающей среды. Поэтому утилизацией таких отходов занимаются только лицензированные предприятия, под строгим надзором законодательных органов.
Сбор медикаментов осуществляется в зависимости от их вида и степени опасности. Всего существует 4 типа медицинских отходов, которые обозначаются буквами А, Б, В, и Г.
Рассмотрим опасность каждого вида и способы их сбора:
Класс А – не представляет опасности.
Сбор отходов этого класса проводится в одноразовые или многоразовые пакеты, разной цветовой гаммы, за исключением желтого и красного цвета. Пакеты располагаются в многоразовых белых баках, которые прикреплены к тележкам.
Класс Б – потенциально опасные.
Утилизация отходов Б класса проводится только после предварительного обезвреживания медикаментов. Сбор осуществляется в водонепроницаемые контейнеры желтого цвета с плотно закрывающейся крышкой или желтые пакеты.
Класс В – опасные.
Для сбора таких медицинских отходов используются мягкие пакеты и твердые баки красного цвета.
Класс Г – токсичные вещества.
Ртутьсодержащие приборы и другие токсичные отходы собираются в пакеты любой расцветки, кроме желтого и красного оттенка. Емкость хранится в специально отведенном помещении, вдали от нагревательного оборудования.
После обезвреживания, собранные медицинские отходы вывозятся для захоронения или утилизации.
Утилизация и переработка отходов в России
Развитые страны начали осваивать экологически чистую технологию безотходного производства. В России дело обстоит иначе. По сравнению с утилизацией на полигонах, безотходная промышленность обходится дороже. При этом в стране слабая законодательная база, а инфраструктура полностью отсутствует. Данное положение усугубляется тем, что во всех регионах страны процветают несанкционированные свалки.
Поэтому проблема утилизации отходов в России остается до сих пор на высоком уровне.
Оборудование для утилизации мусора
Чтобы уничтожить отходы, которые не пригодны для вторичного сырья, применяются современные устройства. Подбираются они в зависимости от видов мусора и способов утилизации.
Оборудование для сжигания мусора.
Уничтожение отходов методом сжигания проводится в специальных печах. Они бывают нескольких видов: котел-утилизатор (он применяется для сжигания твердых бытовых отходов); электросжигатель (этот препарат используется в медицине для утилизации шприцов и игл); установки-утилизаторы (они уничтожают мусор в крупных промышленных предприятиях).
В России для сжигания отходов используют отечественные печи. Такой выбор обоснован тем, что они по качеству не уступают западным аналогам. А стоят в несколько раз дешевле.
Оборудование для захоронения отходов.
Полигоны для захоронения отходов выбираются тщательным образом. Их места должны находиться на ровной поверхности, без затопления. Иначе будет трудно проводить инженерные работы.
Для утилизации мусора используется спецтехника: катки-уплотнители (они предназначены для прессования мусора); бульдозеры (техника выравнивает отходы на поверхности земли и производит их захоронение). Утилизация ТБО требует должного внимания. Соблюдая последовательность работ, упрощается процесс уничтожения и переработки мусора. К тому же снижается использование природных ресурсов и риск загрязнения окружающей среды.
Заключение. В данной статье произведен анализ всех возможных видов отходов. Были рассмотрены вопросы утилизации органических и неорганических отходов. Выявлены наиболее выгодные решения переработки отходов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Беззубцева М.М. Программа «Энергетический менеджмент и инжиниринг энергосистем» // Международный журнал экспериментального образования. — 2015. — №1. — С. 44-46.
Агаджанян, Н.А. Системный экологический мониторинг как компонент стратегической безопасности [Текст] / Н.А. Агаджанян [и др.] // Приложение к журналу «Безопасность жизнедеятельности». – М., 2009. — № 9.
Электронное издание «Наука и технологии в России».
Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. Разработана Государственным комитетом Российской Федерации по охране окружающей среды в 1999 г. http://www.waste.ru/uploads/library/usherb.pdf.
A . . В. Соколов, А. А. Чулок, В. Р. Месропян, С. А. Шашнов. Формирование национальной системы технологического прогнозирования: проблемы и перспективы//Инновации, № 12, 2013.
Источник
