Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое защита среды от твердых отходов, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое защита среды от твердых отходов, утилизация отходов, рециклизация отходов , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Экология.
Проблема твердых отходов появилась вместе с человеком, но в древности это, в основном, была проблема мусора, т.е. того, что мы сейчас называем твердыми бытовыми отходами (ТБО). Лишь позднее к ним добавились твердые промышленные отходы (ТПрО), к числу которых относят обычно и отходы сельскохозяйственного производства.
Попытки борьбы со скоплением отходов отмечались еще в глубокой Древности. Так, на Крите за 3000 лет до н.э. твердые отходы помещались в ямы и послойно укрывались землей. У римлян в Кодексе Юстиниана I (VI в.) впервые записаны меры, ограждающие граждан от скопления отбросов. Но, в целом, римляне ограничивались свалками вокруг городов и деревень. Такая практика была основной и в других странах — до XIX века.
Первые шаги к переработке мусора были сделаны в Нью-Йорке в 1895...1898 гг. по инициативе Дж. Варинга — комиссара отдела очистки улиц. Им были установлены разные по форме и цвету мусорные ящики для составляющих отходов.
Но до сих пор основным способом удаления отходов является их депонирование на свалках без всякой обработки (попытки поливать дезинфицирующими средствами в США лишь усугубили вред от свалок) или на специальных полигонах с частичными мерами по защите среды.
Ежегодно в РФ образуется около 7 млрд тонн всех видов отходов, из которых используется лишь 2 млрд тонн или 28,6%. Причем зачастую в борьбе с одним видом отходов порождается другой. Так, при сжигании мусора на специальных заводах в атмосферу поступают крайне вредные вещества, а при их улавливании образуются не менее вредные компоненты в виде шламов, золы и т.п.
На территории страны в отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд тонн твердых отходов, причем токсичных из них более 1,4 млрд тонн. Только под свалки и полигоны твердых бытовых отходов ежегодно официально отводится около 10 тыс. га земель.
Сложившаяся в РФ ситуация с твердыми отходами представляет реальную угрозу здоровью населения и отражает одну из сторон экологического кризиса, в котором находится страна.
Под отходами, по Н.Ф. Реймерсу, понимают, в общем случае, непригодные для производства данной продукции виды сырья, неупотребимые остатки или вещества и энергия. Ниже рассматриваются лишь твердые отходы, которые подразделяются на промышленные (ТПрО) и бытовые (ТБО).
Промышленные отходы (или отходы производства) — это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично потребительские свойства. С некоторой долей условности к ТПрО можно отнести и отходы потребления — изделия и машины, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа.
Бытовые (коммунальные) отходы — твердые вещества, не утилизируемые в быту, образующиеся в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей. В последнее время к ТБО относят и твердую составляющую коммунально-бытовых сточных вод — их осадок.
1 - Важнейшей характеристикой отходов является плотность р. Низкая первоначальная плотность ограничивает возможности транспортировки твердых отходов и
|
Вид отходов |
Масса, |
Состав отходов, в % |
|||||
|
зопз |
С |
|
О. |
S |
|
||
|
Бумага, картон |
35,6 |
2,74 |
20,7 |
2,781 |
19,193 |
0,0547 |
0,1 Збв |
|
Пищевые отходы |
23.7 |
2,17 |
4,13 |
0,574 |
2,73 |
0,0248 |
0,2772 |
|
Дерево |
2,5 |
0,09 |
1,43 |
0,178 |
1,26 |
0,0033 |
0,0089 |
|
Метапл |
8,2 |
10,13 |
0,5 |
0,067 |
0,481 |
0,0011 |
0,0056 |
|
Текстиль |
2,3 |
0,08 |
1,1 |
и :ъ2 |
0 995 |
0,0048 |
0,0523 |
|
Кожа, резина, кости |
1,5 |
0,24 |
1,23 |
0,17 |
0,39 |
0,0062 |
0,0205 |
|
Пластмасса |
1,1 |
0 17 |
0,9 |
0,125 |
0,285 |
0,0045 |
0,015 |
|
Стекло |
8,3 |
11.21 |
0,06 |
0,008 |
0,041 |
- |
0,0034 |
|
Прочее |
17,2 |
2.16 |
5,61 |
0.747 |
4.1 SB |
- |
0,0825 |
|
Итого: |
100 |
23,99 |
35,66 |
4.802 |
29.543 |
0,1372 |
0,9022 |
во многом определяет стоимость сбора и перевозки. Для ТБО в справочниках даются ориентировочные значения плотности от 150 кг/м3 (театры, кинотеатры), 170 кг/м3 (гостиницы) до 200—300 кг/м3 (жилые дома; последняя величина — с большим количеством пищеотхо-дов) и даже 500 кг/м3 (рынки). Среднегодовые значения ТБО для городов — 190...230 кг/м3.
2 - Именно связность приводит к налипанию ТВО на наклонные решетки даже при больших углах наклона и большом шаге между стержнями. Эта же связность способствует {вместе с силами гравитации) самоуплотнению ТБО в состоянии покоя.
Из остальных параметров, характеризующих ТБО, при теплотехнических расчетах для различных способов утилизации используется величина удельной теплоемкости. Для компоста эта величина находится по формуле:
вода — 4 190; дерево, картон, бумага — 2 000...2 500; камни — 800...1 000; железо — 400; алюминий — 860. При известных процентных массовых долях т, компонентов, общая теплоемкость легко рассчитывается:
Под токсичностью по Н.Ф. Реймерсу понимается ядовитость, способность некоторых химических элементов, соединений и биогенных веществ оказывать вредное действие на человека, животных, растений, грибов, микроорганизмов). Токсичность отходов определить значительно сложнее, чем воздуха или воды, поскольку отходы действуют на организмы, как правило, опосредовано — через почву. Основной параметр, определяющий вредность того или иного химического вещества в почве — предельно допустимая концентрация его в почве — ПДКП.
|
Вещество |
ПДК |
Лимитирующий признак |
|
Бенэ(а)пирен |
0,02 |
Общесанитарный |
|
Ванадий |
150 |
ОбщесанитарныСт |
|
Свинец |
32 |
Обще са ч и тар н ы й |
|
Хром шестиваленткый |
0.6 |
Общесанитарный |
|
Кобальт |
5 |
Общесанитарный |
|
Кадмий |
5 |
Общесанитарный |
|
Ртуть |
2,1 |
Оито а ккум упя цион н ый |
|
Мышьяк |
2 |
Фито а кку м ул я ц ион н ы й |
|
Карбофос |
2 |
Фито а к кумуля ц ио н н ы й |
|
Хлорофос |
0.3 |
Фито а ккумул я цио н ны й |
|
Метафос |
0,008 |
Фитоаккумуляционный |
|
Бензин |
0,1 |
Воздушно-миграционный |
Отнесение отходов к классу опасности осуществляется экспериментальным или расчетным методами. Экспериментальный метод используется для отнесения отходов к V классу или при невозможности точного определения качественного и количественного состава отходов любого {из предполагаемых) классов опасности. Он основан на битестировании водной вытяжки отходов.
Классы опасности отходов
|
N9 п/п |
Степень вредного воздействия опасных отходов нэ ОС |
Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для ОС |
Класс опасности отхода для ОС |
|
1 |
ОЧЕНЬ ВЫСОКАЯ |
Экологическая система н ео бр ати м о н арушен а. Период восстановления отсутствует |
I КЛАСС ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНЫЕ |
|
2 |
ВЫСОКАЯ |
Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия |
II КЛАСС ВЫСОКООПАСНЫЕ |
|
3 |
СРЕДНЯЯ |
Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника |
III КЛАСС УМЕРЕННО ОПАСНЫЕ |
|
4 |
НИЗКАЯ |
Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее трех лет |
IV КЛАСС МАЛООПАСНЫЕ |
|
5 |
ОЧЕНЬ НИЗКАЯ |
Экологическая система практически не нарушена |
V КЛАСС ПРАКТИЧЕСКИ НЕОПАСНЫЕ |
Твердые отходы в настоящее время чаще всего размещаются (депонируются) на поверхности литосферы на санкционированных и несанкционированных свалках или полигонах (Требования к ним обобщены в Федеральном Законе от 22.05.98 г.
Санкционированные свалки — разрешенные органами исполнительной власти на местах территории (существующие площадки) для размещения ТПрО и ТБО, но не обустроенные в соответствии с нормативными требованиями и эксплуатируемые с отклонениями от требований санитарно-эпидемиологического надзора. Являются временными и разрешаются до окончания строительства полигонов или заводов для утилизации отходов. К свалкам относят и временные шламохранилища, отвалы для ТПрО. По санитарной классификации свалки являются объектами I класса и имеют са-нитарно-защитную зону (СЗЗ) не менее 1 км. В пределах СЗЗ не допускается жилищное строительство, размещение спортивных сооружений, парков, детских дошкольных учреждений, школ, оздоровительных учреждений, предприятий пищевой промышленности, комплексов водопроводных учреждений.
Полигон — природоохранное сооружение для централизованного сбора, обезвреживания отходов, обеспечивающее защиту от загрязнения атмосферы, почв, поверхностных и грунтовых вод, препятствующее распространению болезнетворных микроорганизмов.
Основные особенности полигонов:
уплотнение отходов, позволяющее увеличить на грузку на единицу площади;
послойное укрытие отходов;
меры по предотвращению проникновения сточных вод полигона в почву и подземные воды;
сбор биогаза (при необходимости).
Работы на полигонах полностью механизированы, а после их закрытия производится рекультивация участка.
Очень важен характер грунтов и расположение грунтовых вод. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Лучшими для основания полигона являются глины и тяжелые суглинки. Грунтовые воды должны быть на достаточной глубине (с учетом необходимости складирования отходов на высоту не менее 1 КМ. — из экономических соображений);
Все меры по снижению проникновения внешней влаги на полигон можно обобщить следующим образом:
Выбор участка с минимумом поверхностных и грунтовых вод.
Уклон укрытия для стока дождевых вод.
Озеленение законченной засыпки участка (карты).
Влагонепроницашость покрытия.
Уплотнение отходов для уменьшения выщелачивания (щелочь образуется прежде всего за счет притока внешней воды).
6. Дренаж для грунтовых и поверхностных вод.
После закрытия полигона участок рекультивируют для дальнейшего использования. Основная мера — изоляция грунтом. Но и после этого использование участка может быть разрешено не ранее, чем через год.
Срок службы полигона может быть увеличен двумя способами: измельчением или прессованием (брикетированием) отходов до их захоронения. Эти способы могут применяться и вместе: измельчение улучшает качество брикетов. Измельчение достигается растиранием или рубкой, при этом объем уменьшается (до 50%) и облегчается депонирование. Материал становится гумусоподобным, запах и пожароопасность резко снижается.
В последние годы большое внимание уделяется брикетированию отходов — прессованию их в крупные блоки, которые затем депонируются, сжигаются или используются при строительстве. Брикетирование с целью сжигания и строительства требует предварительной сортировки, а для депонирования — чаще всего лишь удаления особо крупных отходов.
Брикетирование позволяет
увеличивается срок действия полигона (по сравнению с засыпкой) в 2...3 раза;
облегчается эксплуатация (брикеты складываются, как кирпичи);
и исключается ветровой разнос мусора;
не привлекаются грызуны, мухи и птицы;
нет пожарной опасности (брикеты не поджигаются паяльной лампой и бензином);
просачивание воды внутрь брикетов практически отсутствует (в 20 раз меньше, чем для уплотненного грунта);
В подавляющем большинстве случаев твердые отходы удаляются вывозным путем в основном на неконтролируемые свалки - специально отведенные в пригородах отгороженные участки. Отходы на них разлагаются, часто загораются, в результате загрязняется воздушная среда токсичными веществами. Кроме того, вредные вещества могут вымываться дождевыми, талыми, поверхностными и грунтовыми водами и загрязнять водоемы и подземные воды.
В качестве альтернативы используются полигоны для твердых отходов. Для такого полигона выбирают место, по возможности, в глинистом грунте, в котором можно складировать отходы в течение 20-25 и более лет. Основание выбранной площади делают в виде огромного корыта глубиной примерно 1,5 м. При невозможности выбрать место в глинистом грунте водоупорное основание создается искусственно, причем на уплотненный слой глины толщиной 0,5 м иногда наносится слой щебня, что облегчает отвод фильтрата и метана. Фильтрат, остающийся в пределах полигона, не загрязняет водоемы и подземные воды. В случае большого количества осадков фильтрат откачивают со дна корыта насосами и разбрызгивают по поверхности укладываемых отходов. Одна часть фильтрата испаряется, другая проникает внутрь, где вызывает медленный биотермический процесс с повышением температуры до ЗО°С. До дна, таким образом, доходит не более 5 % жидкости.
В течение суток вывозят отходы на одну площадку полигона и уплотняют бульдозерами послойно до 2-метровой высоты. На следующие сутки отходы вывозят на другую площадку, а предыдущую укрывают изолирующим слоем грунта толщиной 0,25 м. Изоляция грунтом и его последующее уплотнение препятствует загрязнению воздушной среды и распространению грызунов и насекомых.
Для сокращения площади полигон загружают многослойно (рис. 4.1). Конструктивные схемы допускают высоту 60 м. После заполнения полигона поверхность его покрывают растительным грунтом. Полигон окружается скважинами, с помощью которых ведется мониторинг загрязнения грунтовых вод.
Полигоны могут иметь различное соотношение длины и ширины. Площадь их зависит от численности жителей города и высоты складирования.
Для размещения полигонов твердых отходов можно использовать овраги и другие неудобные земли. После полной загрузки полигона и закрытия его растительным грунтом можно использовать поверхность последнего для устройства парков, садов, игровых площадок и т.п.
Рис. 1. Схематический разрез полигона для твердых отходов: 1 - лесозащитные полосы (зеленая зона); , 2 - промежуточный изолирующий слой;
- отходы;
- урывающий наружный слой;
— естественное и искусственное водоупорное основание (глина)
В закрытых от соприкосновения с воздухом бытовых и пищевых промышленных отходах, находящихся в насыпях полигона, возникает анаэробный процесс, в результате которого выделяется биогаз (смесь метана и углекислого газа), который можно использовать как топливо.
Рассмотренные полигоны твердых отходов предназначены в основном для бытовых отходов. Однако исследованиями установлено, что часть промышленных отходов может быть принята на полигоны твердых бытовых отходов - это инертные, биологически окисляемые, легко разлагающиеся органические вещества, слаботоксичные, малорастворимые в воде (всего более 10 тысяч видов). Промышленные отходы используются, как правило, для устройства слоев промежуточной изоляции.
Рассмотрим проблемы, связанные с захоронением ТБО и так называемых могильниках. В их число входят:
I) вымывание веществ и загрязнение грунтовых вод:
2) образование метана:
3) просадка грунта.
1 - Наиболее серьезной из перечисленных является первая проблема. По мере просачивания воды сквозь любой материал в ней растворяются и с ней выносятся различные химические вещества. Такая вода, проходя через отходы, образует особенно ядовитый фильтрат: и нем наряду с остатками разлагающейся органики присутствуют железо, ртуть, свиней, цинк и другие металлы из ржавых консервных банок, негодных батареек и электроприборов, а также красители, пестициды, моющие средства и другие химикаты. Этот ядовитый раствор поступает в подземные водоносные горизонты, и оттуда вредные вещества могут попасть и в питьевые поды..
2 - Образование метана — это вторая проблема. Так как у захороненного мусора практически нет доступа к кислороду, его разложение идет анаэробно, при этом образуется лсгко воспламеняюшийся метан. Он может распространяться в земле горизонтально, проникать в подвалы зданий, накапливаться там и взрываться при искрении или зажигании. В США известны случаи разрушения более 20 домов, расположенных на расстоянии до 300 м от свалок, причем взрывы привели к жертвам. Кроме того, метан способен распространяться вверх, отравляя при этом корни и губя растительность, а 1акже вызывая эрозию почвы. В ряде городов указанную проблему решают путем устройства на месте свалок «газовых скважина, перехватывающих образующийся метан, который можно впоследствии использовать как топливо или для других целей.
3 - Наконец с течением времени по мере разложения отходы проседают- При этом образуются неглубокие впадины, в них скапливается вода и весь участок впоследствии превращается в болото с ядовитой водой-
Все вышеизложенное требует новых подходов к устройству могильников.
Для периодического контроля за качеством грунтовых вод по периметру свалки устраиваются так называемые мониторинговые колодцы
В настоящее время, как правило. ТБО городов свозятся на полигоны, где складируются на грунт с расчетом на их последующую минерализацию. Полигоны, размещаемые за пределами населенных пунктов. Ежегодно под полигоны отчуждается около 10 тыс. га пригодных для использования земель.
На 16 тыс. га земли, в том числе плодородной, отданной в нашей стране под полигоны ТБО, ежегодно пропадают 1 млн. т стали, 200 тыс. т алюминия, 4 тыс. т дефицитного олова.
В России накоплено более 1,5 млрд. т токсичных, экологически опасных отходов, которые хранятся в принадлежащих предприятиям хранилищах, накопителях, на складах, в могильниках, на полигонах, свалках и других объектах. В крупных городах и промышленных центрах все более обостряется проблема утилизации и уничтожения токсичных промышленных отходов, ставших серьезным источником загрязнения почвенного покрова, подземных водоносных горизонтов, являющихся источником питьевого водоснабжения.
В России нет ни одного предприятия (полигона) по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, полностью отвечающего предъявляемым требованиям, не выпускается оборудование, предназначенное для этих целей.
Места организованного складирования и захоронения промышленных отходов зачастую не имеют необходимого обустройства, обеспечивающего фильтрацию вредных веществ в подземные горизонты, деградацию почвы, загрязнение воздушного бассейна, В частности, каждый четвертый из действующих в стране 10 тыс, специальных накопителей не имеет защитного экрана (покрытия), препятствующего загрязнению водоносных горизонтов.
Недалеко от Санкт-Петербурга хранится мощная химическая «бомба». Сотни тысяч особо токсичных отходов, содержащих мышьяк и фтор. ртуть и свинец, синильную кислоту и фосфор, — таков «арсенал» полигона «Красный Бор», Этот полигон, предназначенный для приема и обезвреживания промышленных химических отходов, был открыт в 1970 г. в порядке эксперимента сроком всего на три года, но используется и поныне, хотя его возможности полностью исчерпаны.
Методы
1- Наиболее перспективным представляется термический метод обезвреживания токсичных отходов. Уже разработаны технологические процессы и огнетехническое оборудование более чем для 50 предприятий, эксплуатируется свыше 10 установок.
Более широкие возможности у технологической схемы, в которой предусмотрено совместное термическое обезвреживание во вращающихся печах твердых и жидких отходов. Для отходов производства пластмасс, синтетических волокон разработаны камерные печи.
Так как в Европе обработка промышленных отходов требует значительных затрат, между странами существует определенная специализация. Отработанное ядерное топливо перерабатывается на специализированных заводах во Франции и Великобритании (третий такой завод создается в Германии). Почти все европейские страны направляют часть своих токсичных отходов в Германию на захоронение в выработанных соляных копях. Совершенная технология по уничтожению и переработке отходов создана в Великобритании. Около 800 тыс, т промышленных отходов капиталистические страны Европы экспортируют в Югославию и Румынию.
2 - Наиболее дешевый способ избавиться от своих отходов — экспорт в развивающиеся страны. Если переработка химических отходов в Европе стоит от 160 до 200 долларов за тонну, то экспорт в Африку 1 т отходов обходится от 2,5 до 40 долларов. При экспорте в страны Африки отдельные европейские фирмы негласно вывозили значительные партии токсичных продуктов. После вскрытия этих фактов были аннулированы долгосрочные контракты на поставки миллионов тонн токсичных продуктов в Бенин и Гвинею-Бисау.
По некоторым сведениям, создание свалки ядовитых отходов на территории или в прибрежных водах какой-либо страны «третьего мира» обходится западным компаниям из расчета 3 доллара за тонну. Вот и направляются транспорты с этим опасным грузом к берегам Сенегала и Мадагаскара, Бенина и Нигерии, Конго и Островам Зеленого Мыса.
В последнее время зарубежные фирмы хотят разместить на территории России экологически опасные предприятия, превратить нашу землю в свалку токсичных отходов. Например, одна швейцарская фирма предложила построить «под ключ» завод по переработке токсичных отходов с одним условием: перерабатывать на нем ежегодно 400 тыс, т отходов этой фирмы.
В 1995 г. в Россию из Австралии под видом кобальтосодержащего вторичного сырья вывезено 200 т токсичных отходов. Кроме кобальта (13—15%) «вторичное сырье», произведенное Австралийской компанией «Pasminco». содержало 10—24% свинца, никеля. германия, мышьяка и других высокотоксичных веществ-
3- Главным направлением в устранении вредного воздействия на окружающую среду токсичных промышленных отходов является их использование в производственных циклах, т.е. организация малоотходных производств. Однако в ряде случаев для нейтрализации промышленных отходов приходится устраивать специальные сооружения.
Эти сооружения могут быть в ведении предприятия, создающего токсичные отходы, и даже зачастую располагаются на его территории.
Токсичные промышленные отходы могут складироваться, перерабатываться и нейтрализовываться централизованно на полигонах и станциях переработки и нейтрализации. Существуют два вида специальных полигонов: для обезвреживания одного вида отходов захоронением или химическим способом, либо комплексные - для обезвреживания различных видов отходов. Территорию комплексных полигонов разделяют на зоны приема и захоронения твердых несгораемых отходов, приема и захоронения жидких химических отходов и осадков сточных вод, не подлежащих утилизации, захоронения особо вредных отходов, огневого уничтожения горючих отходов. На территориях полигонов и за их пределами ведется контроль состояния поверхностных и грунтовых вод, а также чистоты воздушной среды.
Захоронения промышленных отходов производят в котлованах глубиной до 10-12 м в специальной таре, например, в железобетонных резервуарах. Котлованы располагают в водонепроницаемых грунтах.
Проблема обезвреживания и захоронения радиоактивных отходов
- одна из наиболее жгучих проблем атомной энергетики.
Рассмотрим вопрос, связанный с захоронением радиоактивных отходов. Отходы образуются на всех стадиях ЯТЦ: добычи, переработки сырья, изготовления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов). Кроме того, радиоактивные изотопы применяются в медицине, биологии, промышленности. В силу высокой концентрации энергии в ядерном топливе, количество образуемых отходов, по сравнению с другими отраслями, сравнительно невелико, но, тем не менее, проблем здесь довольно много.
Сама технология выделения отходов, их концентрирование, прессование, заключение в цементные, битумные или стеклянные блоки
- это целая отрасль атомной промышленности. Еще более сложной и дорогостоящей является технология сжигания. Отходящие дымовые газы очищаются методами адсорбции и фильтрации, а зола, загрязненная радионуклидами, подвергается цементированию, битумированию или остекловыванию.
Главный вклад вносят, конечно, атомные электростанции. Особое место занимают отработавшие рабочие каналы - ТВЭЛы, которые содержат высокоактивные осколки деления, а также недовыгоревший уран и накопившийся плутоний. Они представляют собой наиболее активный тип отходов, а потому требуют к себе особого отношения. Сегодня тепловыделяющие элементы подвергают захоронению, чаще всего прямо на территории АЭС. Хранят их в водной среде на достаточно большом удалении друг от друга. Таким образом, достигаются две цели: отводится тепло, выделяющееся при продолжающемся радиоактивном распаде, и исключается возникновение критического ансамбля, способного привести к взрыву.
Еще одна технология захоронения. Рабочий канал освобождают от конструктивных элементов, не имеющих столь высокой активности, как ядерное горючее: от кожухов, крышек, колпаков и пр. Остаются только ТВЭЛы. Чтобы они занимали меньше места, их, например, скручивают в жгуты, помещают в медный контейнер, заливают свинцом, закрывают крышкой и заваривают. Медь слабо подвергается коррозии, поэтому контейнер может простоять без изменений сотни и даже тысячи лет. Правда, в металле могут со временем образоваться свищи и герметичность может нарушиться. Хранят эти контейнеры на дне океана, в глубинных геологических формациях, в соляных шахтах.
Соль обладает пластической текучестью. Под действием теплоты, выделяемой радиоактивными отходами, соль оплавляет контейнер, что является дополнительной защитой. Выбором места захоронения проблема не ограничивается, поскольку захоронение - инженерное сооружение, требующее наличия систем контроля, вентиляции, оснащения инженерно-техническими коммуникациями и т.д.
В целом вопрос, где хранить отходы, которые в течение многих тысячелетий будут радиоактивными, пока далек от решения.
Более совершенным приемом обезвреживания и использования твердых отходов является их переработка на компост. Компостирование заключается в естественном биологическом разложении органического вещества в присутствии воздуха. Конечный продукт - гумусоподобное вещество, которое можно использовать как органическое удобрение. Поскольку бытовые отходы на 60-80 % состоят из органики (бумага, пищевые отбросы), их также можно компостировать. В настоящее время применяются два способа компостирования: полевой и переработка на специальных заводах.
При полевом компостировании мусор выдерживается во влажном, но хорошо аэрируемом состоянии, что ведет к разложению органического мусора до гумусоподобной массы. Ряды мусора разрыхляются и переворачиваются специальной машиной для ускорения компостирования.
В заводских условиях происходит непрерывный процесс компостирования с аэробным окислением во вращающемся наклонном барабане. Из приемного бункера мусор с помощью дозирующего устройства подается ровным слоем на транспортер, откуда магнитом и вручную из него извлекается металлический лом. Далее масса поступает во вращающиеся барабаны, сделанные на основе обжиговых цементных печей, в которых и происходит процесс переработки мусора в компост. Барабан заполняется массой на 2/3 объема, специальным вентилятором в него подается воздух. Отходы находятся в барабане трое суток, за это время он делает до 2000 оборотов. Процесс происходит с выделением тепла, из-за чего компостируемая масса обезвреживается. После дополнительной сепарации металла масса попадает на специальное устройство (грохот), где происходит отделение некомпостируемых отходов: резины, кожи, текстиля, цветных металлов, полимерных
материалов. В процессе окисления отходов в барабане происходит выделение газообразных продуктов распада и дурно пахнущих веществ, которые отводятся в топку котельной.
Компостируемый материал поступает в измельчитель, размер частиц доводится до 25 мм, стекла - до 3 мм. В таком виде компост можно использовать в сельском хозяйстве. В нем (в расчете на сухое вещество) содержится около 1 % азота и по 0,3 % фосфора и калия, а также необходимые для подкормки растений микроэлементы.
Некомпостируемые отходы поступают в печь пиролиза, в которой без доступа воздуха происходит их термическое разложение. В результате получается смола, газ и твердый углеродистый остаток -пирокарбон. Газ и смола используются в качестве энергетического топлива, а пирокарбон - в металлургической промышленности.
Даже при достаточных площадях под новые полигоны сама их система неустойчива. В итоге человечество может получить покрытый «пирамидами» отходов ландшафт и сотни тысяч людей, обслуживающих полигоны.
Выходом из положения может стать вторичная переработка отходов - рециклизация. Существует множество способов вторичной переработки различных типов отходов. Назовем наиболее широко применяемые технологии:
- макулатуру измельчают в бумажную массу, из которой изготовляют различную бумажную продукцию;
стекло дробят, плавят и делают из него новую тару, или дробят и используют вместо гравия или песка при производстве бетона и
продолжение следует...
Часть 1 Лекция 5. Защита среды от твердых отходов, утилизация и рециклизация отходов
Часть 2 4.3. Обработка осадка сточных вод - Лекция 5. Защита среды
Комментарии
Оставить комментарий
Экология
Термины: Экология