Иванова А.А.
Студентка III курса бакалавриата СГСПУ, г. Самара
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ УТИЛИЗАЦИИ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ
Аннотация
В настоящей статье, приняв во внимание негативное влияние распространения ТБО на окружающую среду, я рассмотрела различные способы утилизации, рециклинга и прочие методы обращения с отходами.
Abstract
In this article I examined various methods of disposal, recycling and other methods of waste management taking into account the negative impact of the distribution of solid waste on the environment.
Ключевые слова: ТБО, вторичное сырье, сортировка, автогидролиз, каталитический пиролиз, вихревой воздушно-минеральный поток, вторичное использование.
Keywords: MSW, secondary raw materials, sorting, autohydrolysis, catalytic pyrolysis, vortex air-mineral flow, secondary use.
Актуальность. В связи с тем, что в настоящее время накопление твердых бытовых отходов продолжается в геометрической прогрессии, а существующие технологии их переработки имеют значительные недостатки, данная работа по изучению экологических принципов утилизации бытовых отходов является актуальной.
Цель работы: Проанализировать ряд экологических аспектов обращения с отходами.
Задачи: Рассмотрев способы переработки и утилизации бытовых отходов, проанализировать проблемы их утилизации на территории РФ, предложив возможные пути их решения.
В современных российских реалиях не распространен способ утилизации и захоронения отходов различных типов, который был бы экономически эффективным и оптимальным с точки зрения сохранения окружающей среды. Одной из наиболее сложно решаемых проблем у организаций по утилизации является отсутствие механизмов по сортировке отходов, а так же ограниченность территорий, на которых можно было бы проводить данную сортировку.
Подсчитывая величину накопившихся промышленных и бытовых отходов, ученые выявили, что в конце 2015 года данная величина равнялась примерно 506 млрд тоннам. Таким образом, можно сделать вывод, что в сравнении с 2006 годом количество отходов возросло на 44% (рис.1).
Рассмотрим основные способы утилизации отходов.
1. Сортировка ТБО
Первым возможным способом решения проблем утилизации является установка у масштабных предприятий приспособлений по отбору мусора на три соответствующие фракции:
1) Отходы, подвергающиеся переработке: стекло, бумага, пластмасса;
2) Отходы, которые могут потребляться вторично: древесные отходы, тара;
3) Отходы, использующиеся в производстве повторно: масла, зола.
Подобный способ обращения с отходами способен уменьшить объем мусора, а также принести положительный экономический эффект [3,117].
2. Автогидролиз
Что касается растительного сырья, то теперь существуют и иные инновационные пути обращения с растительными отходами. Для более эффективного использования для начала необходимо предварительно подготовить сырье, а для этого учеными предлагается вносить в механизм утилизации особый взрывной процесс – автогидролиз [5,53]. Он характеризуется тем, что смесь измельченной массы с водой изначально нагревают под высоким давлением, после чего его резко понижают. Этот процесс приводит к тому, что возникает взрыв, разрушающий структуру древесных отходов, которые распадаются на целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин. По мнению ряда ученых [6,117], автогидролиз, сопровождающийся взрывом, является безопасным для окружающей среды методом, так как для его проведения не используются химические вещества.
3. Каталитический пиролиз
Среди видов утилизация ТБО также появились новые решения, а именно – механизм каталитического пиролиза, при котором отходы не сжигаются. Данная технология характеризуется тем, что предварительная сортировка не требуется вовсе, при этом из отходов можно получить ценную качественную продукцию, а также вторичное сырье. Достоинство каталитического пиролиза заключается в том, что происходит переработка тех отходов, которые накапливались на полигонах.
4. Вихревой воздушно-минеральный поток
Существует технология переработки ТБО в вихревом воздушно-минеральном потоке. Данный способ основывается на химических, минеральных и технологических свойств отходов. Таким образом, подбирается решение абсолютно для каждого типа ТБО, причем такая переработка отличается максимальной эффективностью [6,118]. Например, использование переработки в вихревом воздушно-минеральном потоке в утилизации шлаков черной и цветной металлургии можно выделить концентрат таких материалов, как золото, медь, бронза, нержавеющая сталь, свинец и проч. При этом, характерная особенность подобной технологии –при ее осуществлении не используются химические реагенты, новые отходы не образуются, а само производство является рентабельным и безопасным для окружающей среды.
5. Автоматизированный биоэнергетический комплекс
Среди последних разработок отмечается автоматизированный биоэнергетический комплекс по переработке ТБО и ЖБО. Он представляет собой следующий процесс: из прошедших сортировку ТБО выделяются органические отходы, в последствие поступающие в специальные анаэробные реакторы вместе с редкими канализационными стоками, там они проходят процесс брожения для получения биогаза, который, в свою очередь, идет на выработку тепловой и электрической энергии [6,115]. Освобождённая от метана масса может служить в качестве органических удобрений. Выделившийся же метан может использоваться для выработки электроэнергии.
6. Электромагнитные аппараты кипящего слоя
Для производственных отходов разработаны особые электромагнитные аппараты кипящего слоя [1,36]. Их работа характеризуется тем, что на вещество оказывается воздействие сразу трёх явлений: переменного электромагнитного поля, постоянного магнитного поля и механического воздействия. Подобный способ особо эффективен в утилизации асфальтовых покрытий, водоэмульсионных красок, нефтепродуктов.
Заключение
Основные инновационные технологии по переработки отходов имеют следующие цели и задачи:
- вторичное использование в различных производствах;
- разработка и применение мер по возвращению отходов в производство;
- разработка и применение мер по извлечению ценных составляющих отходов производства.
В настоящее время существует огромное количество разнообразных видов отходов по морфологическому составу, происхождению, агрегатному состоянию и классу опасности. И в связи с ежегодным ростом потребности населения планеты в производстве различной продукции происходит увеличение массы отходов бытового и промышленного происхождения по всему миру. Большая часть мусора, особенно те его виды, которые были ликвидированы либо утилизированы с большим уроном для состояния окружающей среды, негативно влияет на природу и жизнь человека [2,146] Происходят изменения в структуре земной поверхности (возникновение эрозии, появление оползней, истощение гумусового слоя), в состоянии атмосферы и гидросферы (загрязнения воздуха пылью, изменение состава воздуха в связи с нахождением в нем загрязняющих веществ, загрязнение вод соленых и пресных водоемов и т.д.).
Прогресс не стоит на месте, поэтому учеными разрабатываются более эффективные в отношении сохранения окружающей среды технологии утилизации. В развитых странах, в том числе в РФ, стали использовать:
- методы взрывного автогидролиза, который не требует использования химических веществ;
- механизмы каталитического пиролиза, которые не требуют сжигания отходов;
- технологии вихревого воздушно-минерального потока, позволяющего максимально эффективно перерабатывать отходы;
- аппараты кипящего слоя для утилизации асфальтовых покрытий.
Таким образом, вторичное использование результатов производства, разработка и применение мер по возвращению отходов в промышленность и излечению ценных составляющих компонентов позволяет увеличить экологическую эффективность утилизации и переработки, обеспечить качественное сохранение окружающей среды [4,69].
Литература:
- Багрянцев Г.И., Черников В.Е. Термическое обезвреживание и переработка промышленных и бытовых отходов // Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки — аналитические обзоры. Новосибирск, 1995, серия Экология. – С. 35-39.
- Букс И. И., Фомин С. А. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) //М.: МНЭПУ. – 1999. – Т. 1. – С. 146.
- Ефремова В. Н., Бычков А. В. Основные способы переработки твердых отходов //Новая наука: Проблемы и перспективы. – 2016. – №. 2-1. – С. 115-118.
- Электронный источник: С. О., Алматова У. И., Эгамбердиев И. Б. Отходы — глобальная экологическая проблема. Современные методы утилизации отходов