Электронная библиотека

  • Для связи с нами пишите на admin@kursak.net
    • Обратная связь
  • меню
    • Автореферат (88)
    • Архитектура (159)
    • Астрономия (99)
    • Биология (768)
    • Ветеринарная медицина (59)
    • География (346)
    • Геодезия, геология (240)
    • Законодательство и право (712)
    • Искусство, Культура,Религия (668)
    • История (1 078)
    • Компьютеры, Программирование (413)
    • Литература (408)
    • Математика (177)
    • Медицина (921)
    • Охрана природы, Экология (272)
    • Педагогика (497)
    • Пищевые продукты (82)
    • Политология, Политистория (258)
    • Промышленность и Производство (373)
    • Психология, Общение, Человек (677)
    • Радиоэлектроника (71)
    • Разное (1 245)
    • Сельское хозяйство (428)
    • Социология (321)
    • Таможня, Налоги (174)
    • Физика (182)
    • Философия (411)
    • Химия (413)
    • Экономика и Финансы (839)
    • Экскурсии и туризм (29)

Маловідходна та безвідходна технологія виробництва

Страницы: 1 2 3

Маловідходна та безвідходна технологія виробництва

Знешкодження твердих відходів

5.1.    3.3. Проблеми відходів людської діяльності

Відходи виробництва – це залишки сировини, матеріалів і напівфабрикатів, що утворюються в процесі виробництва, частково або повністю втратили свою якість і не відповідають стандартам виробництва.

Виробник відходів – фізична або юридична особа, чия діяльність зумовлює утворення відходів.

Причиною утворення відходів є переважно господарська діяльність людини, внаслідок якої порушені складні взаємозв’язки між компонентами біосфери, що здійснюються в рамках колообігу хімічних елементів та обміну енергією, і формувалися впродовж тривалого часу.

 

Цікаві цифри

Судячи з наведених нижче цифр, зрозуміло чому В.Вернадський назвав людську діяльність геологічною силою.

Нині людина

  • використовує 13% річкових вод, повертаючи їх у довкілля у вигляді стічних вод;
  • вирубує щороку 20 млн. га лісів;
  • видобуває з надр і піднімає на поверхню близько 100 млрд. т мінеральних руд;
  • виплавляє понад 800 млн. т різних металів;
  • спалює 7 млрд. т у.п.;
  • вносить на поля понад 500 млн. т добрив і 4 млн. м пестицидів, значна частина яких розсіюється у довкіллі і через високу стійкість накопичується по ланцюгах живлення.

Найбільшими постачальниками відходів є гірничодобувний і гірничо-збагачувальний комплекси, металургійна, хімічна та енергетична галузі промисловості.

У результаті спалювання кам’яного вугілля із золою та димовими газами у довкілля потрапляє окремих хімічних елементів більше, ніж видобувається з надр:

  • • магнію                                – у 1,5 раза;
  • • урану і титану                             – у 10 разів;
  • • меркурію                           – у 50 разів;

•      літію, ванадію, стронцію,

цирконію                             – у сотні разів;

•….. германію і галію                   – у тисячі разів.

Щороку кородує 10-25% виплавленого заліза.

Дані про відходи різних галузей народного господарства України наведені в табл. 8.1.

Таблиця 8.1.. Утворення і використання відходів окремих видів виробництва в Україні за 1987-1992 рр.

Показник, одиниці вимірювання

Роки

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1

2

3

4

5

6

7

Породи розкривні і супутні для будівництва гідроспоруд та інших робіт

Утворилося, млн. м3

66,3

70,4

66,5

60,0

60,2

42,6

Використано, млн. м3

19,2

22,3

18,0

14,9

23,9

22,6

Частка використання, %

28,9

31,7

27,1

24,8

39,7

53,0

Глини бентонітові для одержання керамзиту

Утворилося, млн. м3

1783,1

1618,4

1738,2

1793,1

1707,2

1618,1

Використано, млн. м3

1386,3

1470,2

1622,3

1508,0

1394,6

1420,3

Частка використання, %

77,7

90,8

93,3

84,1

81,7

87,8

Відходи вугледобування і вуглезбагачення

Утворилося, млн. м3

135,2

181,1

124,6

123,1

103,6

135,1

Використано, млн. м3

10,1

13,3

13,1

10,6

9,1

9,6

Частка використання, %

7,4

7,1

10,5

8,6

8,8

6,7

Шлаки сталеплавильного виробництва

Утворилося, млн. м3

8408,7

8701,7

7827,7

7594,8

6930,1

7184,8

Використано, млн. м3

5661,8

7215,8

7624,5

5515,4

6422,4

4486,3

Частка використання, %

67,3

82,9

97,4

72,6

92,7

64,4

Зола і золошлакові відходи

Утворилося, млн. м3

15202,7

13505,6

13341,6

12219,9

12219,6

13896,2

Використано, млн. м3

4636,4

4974,9

4507,9

3400,5

2835,2

2879,2

Частка використання, %

30,5

36,8

33,8

27,8

22,5

20,7

 

На підприємствах країни протягом 2007р. утворилось 2,6 млн.т відходів I-III класів небезпеки, що на 214,3 тис.т більше порівняно з 2006р. Основна частина утворених відходів (2,1 млн.т, або 81% від загального обсягу) належить до III класу небезпеки. Відходи І та II класів небезпеки склали відповідно 12,8 тис.т та 430,7 тис.т.

Із загальної кількості утворених відходів 990,6 тис.т (38%) розміщено у місцях видалення, а саме: на полігонах, у спеціально відведених комплексах, спорудах, ділянках надр.

Частка відходів, що були повністю використані для одержання тієї чи іншої продукції, або знешкоджені, у загальному обсязі утворених склала 41% (у 2006р. вона становила 38%, а у 2000р. – 53%). Найбільш гострою залишається проблема знешкодження та утилізації небезпечних відходів у Автономній Республіці Крим, Житомирській, Запорізькій, Харківській, Черкаській областях та М.Севастополі, де частка оброблених та перероблених відходів становила менше 10% від загальної кількості утворених. А в Донецькій, Кіровоградській, Одеській, Хмельницькій та Чернівецькій областях частка відходів, що були використані або знешкоджені, у загальному обсязі утворених відходів не перевищує 20%, що вдвічі менше, ніж у середньому по країні.

Станом на 1 січня 2008р. у місцях видалення відходів та на території підприємств країни накопичилось 20,1 млн.т небезпечних відходів, з них 36,2 тис.т (0,2% до загальної кількості) належать до І класу небезпеки і 2,1 млн.т (10%) – до II класу небезпеки.

На території шести регіонів країни зберігається 95% відходів, що належать до І-Ш класів небезпеки, зокрема, в Запорізькій (39%, або 7,8 млн.т), Донецькій (31%, або 6,2 млн.т), Сумській (9%, або 1,8 млн.т), Дніпропетровській і Луганській (по 5%, або 0,9 млн.т) областях та в Автономній Республіці Крим (7%, або 1,3 млн.т). Понад 70% відходів І класу небезпеки знаходяться у місцях видалення в Івано-Франківській та Луганській областях.

У загальній кількості відходів, що зберігаються у місцях видалення та на території підприємств, найбільшу питому вагу становлять відходи, що містять метали та їхні сполуки (10429,7 тис.т, або 52% до загального обсягу), відходи, що містять неметали та їхні сполуки (5350,2 тис.т, або 27%), відходи, що містять корозійні речовини (1548,0 тис.т, або 8%), відходи виробництва і застосування органічної хімії, або відходи, що містять інші органічні сполуки (535,9 тис.т, або 3%), відпрацьовані нафтопродукти, нафтошлами та нафтовідходи (468,2 тис.т, або 2%).

Крім того, надзвичайно небезпечними є відходи, що містять гексахлорбензол (11,1 тис.т), та відходи пестицидів і агрохімікатів, непридатні чи заборонені пестициди (7,9 тис.т).

Динаміку плказників щодо утворення, утилізацію, знешкодження, поводження з відходами, наявності та розміщення твердих побутових відходів на полігонах та звалищах наведено у додатку.

Під час добування та переробки металевих руд з них вилучають переважно один компонент, вміст якого коливається в широких межах (у залізній руді концентрація феруму досягає 60%, тоді як уранові руди мають промислове значення за вмістом урану лише 0,1%), а решта добутої руди – відходи, що скидаються у відвали. Зокрема, на 1 т металу припадає така кількість відходів, т:

заліза                          – 1

міді                             – 200

молібдену і вольфраму       – до 2000.

За даними Міністерства охорони природного середовища, відвали в Україні займають площу близько 55 тис. га, в яких зосереджено понад 20 млрд. т промислових відходів. Багато з них містять цінні компоненти (у відходах гальванічних, радіотехнічних, електроннотехнічних виробництв вміст окремих металів вищий, ніж у сировині; крім того, покладів їх в Україні немає), тому ці метали доцільно вилучатиі повторно використовувати (у відходах Черкаського заводу “Хімреактив” міститься 18-65% нікелю, в шлаках Черкаського БО “Хімволокно” – 4% цинку).

Гірничорудна промисловість України використовує лише 12% добутої гірської маси, тоді як у розвинених країнах – приблизно 66%.

У Кривбасі накопичилося понад 4 млрд. м3 відходів гірничої промисловості, з яких отруйні речовини потрапляють навіть у Чорне море.

Загальне скидання забруднених вод (мінералізація шахтних вод – 20 кг/т, кар’єрних – 0,7 кг/т) досягає 60 млн. м/рік; вилучено з обігу 70 тис. га родючих земель, підтоплено і засолено 100 км2 прилеглих до місць розробок корисних копалин територій. Кожна тонна видобутої гірської маси супроводжується тут

  • • відчуженням 0,04 м2 земель;
  • • підтопленням 0,03-0,05 м2 території;
  • • скиданням 1,05 м3 шахтних і 0,106 м3 кар’єрних високомінералізованих вод;
  • • надходженням в атмосферу 2,0 кг пилу і 1,8 кг отруйних газів. Значний внесок у збільшення кількості відходів дає місто.

Спектр відходів різний за кількістю, агрегатним станом, хімічним складом, токсичністю, впливом на біосферу, рослинний і тваринний світ, здоров’я людини.

Накопичення відходів небезпечні для людства, оскільки у відходах зростає частка матеріалів, які дуже повільно руйнуються в довкіллі;

  • • скло зберігається                                 – до 1000 років;
  • • пластмаса                                    – 500 років;
  • • поліетилен                                   – 200 років;
  • • консервні металеві бляшанки    – до 100 років;
  • • папір                                            – 2-10 років.

 

5.2. Класифікація відходів

Єдиної класифікації відходів немає, тому їх розподіляють за кількома принципами:

  • • за галузями, де вони утворюються (побутові, сільськогосподарські, промислові, каналізаційні);
  • • за конкретними виробництвами (відходи ТЕС, трикотажної фабрики, коксохімічного заводу тощо);
  • • за агрегатним станом (газоподібні, рідкі, тверді);
  • • за тоннажністю (велико чи малотоннажні);
  • • за ступенем використання;
  • • за цінністю компонентів;

•      за впливом на довкілля.

Найчастіше відходи класифікують на основі джерела утворення та з урахуванням їх особливостей: побутові; промислові; сільськогосподарські; будівельні; відходи споживання – вироби і машини, які втратили свої споживчі властивості внаслідок фізичного чи морального спрацювання; радіоактивні; токсичні.

5.3. Токсичність відходів

Токсичність – це міра несумісності речовин з життям; вона обернено пропорційна смертельній (летальній) дозі (1/ЛД50) чи смертельній концентрації (1/ЛС50).

Нині існує багато класифікацій небезпечності і токсичності відходів та інших екотоксикантів:

  • • за показниками небезпечності (чотири класи);
  • • за небезпекою при різних шляхах потрапляння в організм (8 класів);
  • • за силою подразнювальної дії (10 класів);
  • • за ступенем кумуляції (5 класів);
  • • за видом дії (4 класи) тощо.

З метою оцінки небезпечності відходів використовують класи небезпечності;

I      клас – вибухові речовини (тринітротолуол, піроксилін);

II     клас – вогненебезпечні гази і пари;

ІІ клас – вогненебезпечні рідини (бензин, бензол, діетиловий ефір);

ІV клас – вогненебезпечні тверді речовини, що мають здатність до самозаймання (вугільний пил, тирса); сюди ж належать речовини, які виділяють під час взаємодії з водою вогненебезпечні гази (карбіди – метаніди та анетиленіди металів утворюють горючі вуглеводні – відповідно метан та ацетилен:

А14С13 + 12НОН = 4А1(ОН)3↓ + ЗСН4↑;

СаС2 + 2НОН = Са(ОН)2 + С2Н2↑;

to

V клас – речовини, які виділяють кисень і можуть спричинити чи сприяти займанню інших матеріалів, наприклад нітрат, хлорат та перманганат калію:

2КNО3 → 2КNО2 + O2↑;

to

 

 

2КМnO4 → К2МnO4 + МnO2 + O2↑;

органічні пероксиди;

VI клас – отруйні та інфікуючі речовини (сполуки арсену, меркурію);

VII клас – речовини або відходи, що в разі витікання спричинюють корозію інших вантажів чи транспортних засобів (неорганічні та органічні кислоти; солі сильних слабких основ, що у водних розчинах гідролізують, зокрема хлориди алюмінію і феруму (ІІІ);

VIII клас – речовини, здатні при контакті з повітрям чи водою виділяти токсичні речовини і викликати гострі чи хронічні захворювання в разі потрапляння в організм людини:

→

 

 

NaCN + НОН ← NaОН + НСN↑;

→

 

 

А12S3 + 6НОН ← 2А1(ОН)3↓ + 3Н2S↑.

Екотоксичні речовини, що в природному середовищі здатні до біоакумуляції негативно впливають на живі організми (важкі метали, пестициди) класифікують згідно з ГОСТ 12.1.007-76.

Короткі характеристики різних типів відходів

5.4. Побутові відходи

Побутові відходи – це все те, що викидається з житлових будинків і установ харчові відходи, спрацьована техніка, старі газети і журнали, консервні бляшанки, старий мотлох тощо.

Кількість відходів та їх склад залежить від багатьох чинників і можуть значно відрізнятися навіть на сусідніх вулицях міста. Структура відходів визначається рівнем розвитку країни, специфікою і розміщенням промислових та господарських об’єктів тощо. Приблизний склад міських твердих відходів, %:

  • • папір                        – 41
  • • харчові відходи                 – 21
  • • скло                          – 12
  • • залізо та його сплави        – 10
  • • пластмаса                 – 5
  • • деревина                   – 5
  • • гума та шкіра                    – З
  • • текстиль                    – 2
  • • алюміній                   – 1
  • • інші матеріали                   – 0,3.

Щороку на кожного жителя припадає така кількість побутових відходів, кг: США – понад 720, Канади – 380, Франції – 300-360, Великої Британії – 240-300, Голландії – 165-190, Японії – 340-440, Австралії і Фінляндії – понад 620. Майже до 1960-х років більшу частину побутових відходів вивозили за межі міст і спалювали на відкритих майданчиках; згодом звалища сміття влаштовували в природних кар’єрах, заболочених низинах, що потім засипали землею і асфальтували, влаштовуючи рекреаційні зони (території для відпочинку людей). Однак при цьому не лише втрачаються цінні компоненти твердих побутових відходів (ТПВ) – метали, скло, папір, а й забруднюються повітря, ґрунти, поверхневі і підземні води, створюються епідеміологічно небезпечні зони. Пізніше почали вводити в експлуатацію сміттєспалювальні заводи, що забруднювали повітря через відсутність очищення димових газів.

Сортування відходів (скло, метали, папір, пластмаси) дає змогу отримати після переплавлення корисні продукти і збільшити теплотворну здатність побутових відходів.

Перша фабрика для спалювання сміття була збудована в 1870 р. у Лондоні, де з’явилася й електростанція, яка працювала на енергії, що виділяється внаслідок спалювання сміття.

У 1997 р. у німецькому місті Вюрті побудований сміттєспалювальний завод, в якому відбувається практично безвідходний і екологічно чистий процес: нагрівання, до 400° С і подальше спалювання при 1300° С, за якого 90% відходів згоряє, а 10% (твердий залишок) містить кольорові (немагнітні) метали, переважно алюміній, залізо, камені, скло, кераміку, гранульований шлак. Лише 0,3% початкової кількості побутових відходів захоронюють на сміттєвих полігонах. Димові гази зазнають багатоступінчастого очищення і вміст шкідливих речовин значно нижчий від європейських норм. Теплота переробляється на електроенергію.

Ще в 1990 р. в Японії спалювали 74% ТПВ, у Данії-54%. У 1997 р. в Німеччині працювало 57 сміттєспалювальних заподів, у Великій Британії – 23.

Останніми десятиліттями частка ТПВ, що спалюють з утилізацією матеріалів і теплоти, неухильно зростає.

Теплоту від спалювання ТПВ можна використовувати для одержання:

•  гарячої води чи водяної пари (утилізаційні котельні),

•  електроенергії за рахунок роботи водяної пари (утилізаційні електричні станції),

•  теплоти та електроенергії (утилізаційні теплоелектроцентралі).

У разі використання ТПВ як палива беруть до уваги два основні принципи: їх теплотворну здатність та вплив на стан природного середовища продуктів згоряння. Враховують і доступність для масового використання та необхідну активність, яка забезпечує горіння ТПВ.

Теплота згоряння ТПВ (для порівняння) та окремих видів палива така, МДж/кг: тверді побутові відходи – 4-10; горючі сланці Санкт-Петербурга – 4,6-6,0; буре вугілля тресту “Олександріявугілля” – 5-6,5; торф – 8-9.

Питому теплоємність ТПВ визначають за формулою:

Сп ТПВ = 21,9 W+ 2000 (Дж/кг · град),

де W – вологість ТПВ, %.

Питома теплоємність основних компонентів ТПВ така, Дж/кг · град:

  • • вода                          – 4190
  • • дерево, картон, папір        – 2000-2500
  • • скло, каміння,           – 800-1000
  • • алюміній                   – 860
  • • залізо                        – 860.

Відходами сміттєспалювальних заводів є тверді відходи (золи та шлаки), рідкі (стічні води), газоподібні (димові гази, серед яких найнебезпечнішим складником, що утворюється в значних кількостях, є оксид сульфуру (IV)). Нижче наведено вміст SO2 у газоподібних викидах при спалюванні ТПВ та палива, %:

  • • топкові мазути                                      – 0,3-3,5
  • • горючі сланці                                       – 1,6-3,8
  • • буре вугілля Підмосков’я                    – 8.0
  • • донецьке вугілля                                  – до 4,0
  • • тверді побутові відходи США             – 0,1-0,15

тверді побутові відходи країн Європи – 0,1-0,3.

Отже, ТПВ, як за теплотворною здатністю, так і за впливом на довкілля можуть бути використані як джерело енергії.

Внаслідок спалювання полімерних матеріалів, що містять хлор, у димових газах з’являються токсичні речовини – діоксини й фурани, тому гази обов’язково очищають від шкідливих домішок, пилу, золи.

Захоронюючи сміття на полігонах, слід враховувати компресійні властивості відходів – зменшення їх об’єму при ущільненій (під тиском 0,1 МПа об’єм зменшується в 3-4 рази).

Полігони ТПВ становлять значну небезпеку для довкілля, оскільки

  • • у разі їх розмивання атмосферними опадами в ґрунт, ґрунтові води й повітря потрапляють забрудники, що містились у відходах (важкі метали, пестициди, мийні засоби тощо) чи утворилися під час їх зберігання;
  • • в них можуть міститися збудники гепатиту, туберкульозу, шкірних захворювань, тощо;
  • • під час гниття виділяються сморідні і токсичні гази: меркаптани, гідрогено-сульфур, оксиди карбону, сульфуру, нітрогену;
  • • на них розмножуються гризуни, живляться інші тварини, які є збудниками чи носіями небезпечних захворювань;
  • • забруднення може потрапляти в рослини, а потім з ними – в організм людини.

Вчені Лос-Аламоської національної лабораторії США запропонувати знешкоджувати побутові стічні води, опромінюючи їх скануючим електронним променем. При цьому руйнуються бензол, фенол, трихлоретилен та інші органічні сполуки, що важко окиснюються хімічними методами.

У Німеччині один раз на квартал дозволяють влаштовувати біля будинку звалище громіздких речей за 8 год до приїзду машини, що збирає сміття. Непотрібний одяг і взуття збирають благодійні організації.

Експорт відходів – найдешевший спосіб позбавлення від них: якщо переробка хімічних відходів у Європі коштує 160-200, то експорт в Африку – всього 2,5-40 доларів за тонну.

Автор: Александр, 08.04.2013
Рубрики: Охрана природы, Экология

Страницы: 1 2 3

Предыдущие записи: Біосфера реферат
Следующие записи: Екологія лекція 6

Последние статьи

  • ТОП -5 Лучших машинок для стрижки животных
  • Лучшие модели телескопов стоимостью до 100 долларов
  • ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ РЕЧЕВОГО РАЗВИТИЯ У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА
  • КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ СИБИРИ: ГЕОПОЛИТИЧЕСКИЕИ ГЕОЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ
  • «РЕАЛИЗМ В ВЫСШЕМ СМЫСЛЕ» КАК ТВОРЧЕСКИЙ МЕТОД Ф.М. ДОСТОЕВСКОГО
  • Как написать автореферат
  • Реферат по теории организации
  • Анализ проблем сельского хозяйства и животноводства
  • 3.5 Развитие биогазовых технологий в России
  • Биологическая природа образования биогаза
Все права защищены © 2013 Kursak.NET. Электронная библиотека : Если вы автор и считаете, что размещённая книга, нарушает ваши права, напишите нам: admin@kursak.net