Большую часть бытовых отходов составляет упаковка. Характеристика твердых бытовых отходов (ТБО)
Характеристика твердых бытовых отходов (ТБО)
В городах и других населенных пунктах происходит наиболее интенсивное накопление ТБО, которые при неправильном и несвоевременном удалении и обезвреживании могут загрязнять окружающую среду.
Сезонные изменения состава ТБО характеризуются увеличением содержания пищевых отходов с 20 - 25% весной до 40 - 55% осенью, что связано с большим потреблением овощей и фруктов в рационе питания (особенно в городах южной зоны) Зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева (уличного смета) с 20 до 1% в городах южной зоны и с 11 до 5% в средней зоне.
Нормы накопления ТБО - это количество отходов, образующихся на расчетную единицу человек - для жилищного фонда, одно место в гостинице; 1 м 2 торговой площади для магазинов и складов, в единицу времени - день, год. Нормы накопления определяют в единицах массы (кг) или объема (л, м 3)
На нормы накопления и состав ТБО влияют такие факторы:
степень благоустройства жилищного фонда (наличие мусоропроводов, газа, водопровода, канализации, системы отопления),
этажность, вид топлива при местном отоплении,
развитие общественного питания, культура торговли, степень благосостояния населения и т д.,
климатические условия (различная продолжительность отопительного периода - от 150 дней в южной зоне до 300 дней в северной),
специфика питания и др.
Качество получаемого в процессе переработки ТБО органического удобрения или биотоплива зависит от химического состава исходных ТБО.
Важным показателем физических свойств ТБО является плотность. Плотность ТБО благоустроенного жилищного фонда в весенне-летний сезон (в контейнерах) составляет 0,18 - 0,22 т/м 3 , в осенне-зимний - 0,20 - 0,25 т/м 3 . Для различных городов среднегодовое значение O,19 - 0,23 т/м 3 .
ТБО обладают механической (структурной) связностью благодаря волокнистым фракциям (текстиль, проволока и др.) и сцеплениям, обусловленным наличием влажных липких компонентов. Вследствие связности ТБО обладают склонностью к свободообразованию и не просыпаются в неподвижную решетку с расстоянием между стержнями 20 - 30 см. ТБО могут налипать на металлическую стенку с углом наклона к горизонту до 65 - 70°.
Благодаря наличию твердых балластных фракций (керамика, стекло) ТБО и компост обладают абразивностью, т.е. свойством истирать соприкасающиеся с ними взаимопересекающиеся поверхности. ТБО обладают слеживаемостью, т.е. при длительной неподвижности теряют сыпучесть и уплотняются (с возможностью выделения фильтрата) без всякого внешнего воздействия. При длительном контакте ТБО оказывает на металл коррелирующее воздействие, что связано с высокой влажностью и наличием в фильтрате растворов различных солей.
В зависимости от нагрузки свойства ТБО меняются следующим образом. При повышении давления до 0,3 - 0,5 МПа происходит ломка различного рода коробок и емкостей. Объем ТБО (в зависимости от его состава и влажности) уменьшается в 5 - 8 раз, плотность возрастает до 0,8 - 1 т/м 3 . В пределах этой стадии работают прессовые устройства, применяемые при сборе и удалении ТБО.
При повышении давления до 10 - 20 МПа происходит интенсивное выделение влаги (выделяется до 80 - 90% всей содержащейся в ТБО воды). Объем ТБО снижается еще в 2 - 2,5 раза при увеличении плотности в 1,3 - 1,7 раза. Спрессованный до такого состояния материал на некоторое время стабилизируется, так как содержащейся в материале влаги недостаточно для активной деятельности микроорганизмов. Доступ кислорода в массу затруднен.
При повышении давления до 60 МПа незначительно снижается объем (в основном за счет выдавливания влаги) и практически не возрастает плотность ТБО.
В зависимости от первоначальной влажности и условий прессования выдавливание влаги начинается при давлении 0,4 - 1,0 МПа, что следует учитывать при разработке устройств для брикетирования ТБО.
Классификация ТБО.
Твердые бытовые отходы (ТБО) в Российской Федерации, представляют собой грубую механическую смесь самых разнообразных материалов и гниющих продуктов, отличающихся по физическим, химическим и механическим свойствам и размерам. Перед переработкой, собранные ТБО, необходимо обязательно подвергнуть сепарации по группам, если таковая имеет смысл, и уже после сепарации каждую группу ТБО следует подвергнуть переработке.
ТБО можно разделить на несколько составов:
По качественному составу ТБО подразделяются на: бумагу (картон); пищевые отходы; дерево; металл черный; металл цветной; текстиль; кости; стекло; кожу и резину; камни; полимерные материалы; прочие компоненты; отсев (мелкие фрагменты, проходящие через 1,5-сантиметровую сетку);
К опасным ТБО относятся: попавшие в отходы батарейки и аккумуляторы, электроприборы, лаки, краски и косметика, удобрения и ядохимикаты, бытовая химия, медицинские отходы, ртутьсодержащие термометры, барометры, тонометры, лампы.
Одни отходы (например, медицинские, ядохимикаты, остатки красок, лаков, клеев, косметики, антикоррозийных средств, бытовой химии) представляют опасность для окружающей среды, если попадут через канализационные стоки в водоемы или как только будут вымыты со свалки и попадут в грунтовые или поверхностные воды. Батарейки и ртутьсодержащие приборы будут безопасны до тех пор, пока не повредится корпус: стеклянные корпуса приборов легко бьются еще по пути на свалку, а коррозия через какое-то время разъест корпус батарейки. Затем ртуть, щелочь, свинец, цинк станут элементами вторичного загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод.
Бытовые отходы характеризуются многокомпонентностью и неоднородностью состава, малой плотностью и нестабильностью (способностью к загниванию).
По характеру и степени воздействия на природную среду они делятся на:
производственный мусор, состоящий из инертных материалов,
утилизация которых в настоящее время экономически неоправданна;
утилизируемые материалы (вторичное сырье);
отходы 3 класса опасности;
отходы 2 класса опасности;
отходы 1 класса опасности.
Из общего количества отходов, ежегодно образующихся на предприятиях, города большую часть составляют инертные твердые отходы, и малую часть - промышленные токсичные ТБО.
ТБО - Твёрдые Бытовые Отходы.
Твёрдые бытовые отходы (ТБО) это товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления или просто мусор. Колличество мусора ежегодно растет на 3%. Только в СНГ, количество ТБО, составляет около 100 млн. тонн/год, причём на долю России приходится более четверти этого объёма. Особо остро проблема ТБО стоит в мегаполисах. Для изучения способов утилизации ТБО существует наука - Гарбология. Грарбология расматривает каждый способ утилизации с целью изучения вреда Окружающей Среде. Исследование свойств ТБО связано со значительными трудностями в виду большого числа составляющих компонентов. Это число меняется в зависимости от климатических условий, времени года, особенностей местности и т.п.. При этом морфологический состав ТБО значительно меняется и по годам. Это связано разумеется с социально-экономическим положением населения и т.п. В осенне-зимний период содержание пищевых отходов превышает среднюю величину.
Состав ТБО
В составе ТБО в настоящее время преобладают следующие компоненты:
- Бумага - газеты, журналы, картон, упаковочные материалы
- Пластмассы
- Пищевые и растительные отходы
- Различные металлы (цветные и чёрные)
- Стекло
- Текстиль
- Древесина, лист
- Резина
Воздействие на живую природу
Свалки бытовых отходов служат источником пищи синантропным видам - переносчикам инфекции, прежде всего, крысам. Банки, бутылки и прочие ёмкости с остатками органики могут играть роль ловушек для диких животных, для насекомых.
Технологии захоронения, переработки и утилизации отходов
Раздельный сбор разных категорий ТБО
Раздельный сбор разных категорий отходов определяет эффективность и стоимость утилизации отдельных компонентов. Наиболее неудобны для утилизации смешанные отходы, содержащие смесь биоразлагаемых влажных пищевых отходов, пластмасс, металлов, стекла и пр. компоненты.
Захоронение
Самый дешёвый способ избавиться от отходов - произвести их захоронение. Этот способ восходит к простейшему пути - выбросить что-либо из дому, на свалку.
История показала, что простым выбрасыванием непригодных предметов из дому проблему решить не удаётся. В XX веке пришлось перейти от стихийного создания свалок к проектированию и реализации специальных инженерных объектов, полигонов для захоронения бытовых отходов. Проектом предусматривается минимизация ущерба окружающей среде, строгое соблюдение санитарно-гигиенических требований.
Сжигание
Наиболее распространённым методом утилизации ТБО является сжигание с последующим захоронением образующейся золы на специальном полигоне. Метод обладает серьёзными недостатками, такими как образование сильно ядовитых химических соединений, например диоксинов и фуранов. Для нейтрализации, которых требуется специальный температурный скачок, так называемое "дожигание" (резкое снижение температуры на 700-800 градусов) Существует довольно много технологий сжигания мусора - камерное, слоевое, в кипящем слое. Мусор может сжигаться в смеси с природным топливом. Наиболее опасным с экологической точки зрения является низкотемпературное сжигание в котлах
Это товары и предметы потребления (включая их фрагменты), которые утратили свои первоначальные свойства и были выброшены их владельцем. Наряду с твёрдыми промышленными отходами, они представляют большую угрозу для окружающей среды и подлежат переработке.
Бытовой мусор не только ухудшает экологическую ситуацию, но и является источником дополнительных затрат, связанных с его сбором и утилизацией. По мере роста городов эти затраты увеличиваются. Для решения проблем с ТБО в мире разработаны различные технологии их переработки. Наиболее экологически безопасным и продвинутым в технологическом плане решением является разделение твёрдых бытовых отходов и последующее их использование в качестве вторичного сырья.
Проблема твёрдых бытовых отходов
Накопление твёрдых бытовых отходов - опасная проблема. Загрязнение территорий различными видами мусора распространено практически повсеместно. Огромное его количество разбросано по земной поверхности в виде фрагментов или скоплений (свалок). Попадают отходы и в воды Мирового океана.
Значительная доля ТБО - это продукты нефте- и газохимии. Они представляют собой стойкие полимерные соединения с большим периодом полураспада. Наиболее экологически вредным из них является поливинилхлорид (ПВХ), что связано с высоким содержанием хлора в его составе. Строительный мусор, по сравнению с полимерами, представляет существенно меньшую угрозу для окружающей среды.
Экологические риски, связанные с ТБО
Воздействие твёрдых бытовых отходов на биосферу разнообразно, масштабно и практически во всех случаях негативно. Варианты воздействия ТБО на окружающую среду следующие:
- Засорение земной поверхности бытовым мусором. Целлофановые пакеты и другие виды бытового мусора являются препятствием для роста растений, способствуя снижению биологической продуктивности, скорости формирования почвы. Находящийся в водоёмах, океанах и морях бытовой мусор может сказаться на процессах испарения с поверхности воды.
- Загрязнение окружающей среды продуктами распада ТБО. Это самая серьёзная из экологических проблем, связанных с бытовыми отходами. При распаде полимеров выделяются ядовитые соединения, которые отравляют почву и грунтовые воды. Не менее вредны и продукты их сжигания. Многие свалки постоянно дымят, загрязняя воздух, особенно в густонаселённых областях. Наиболее опасным и специфичным для ТБО является диоксин, который выделяется при сжигании изделий из ПВХ. Он считается самым токсичным из известных науке химических соединений. К счастью, объёмы выброса диоксина при сжигании не настолько велики, что бы вызвать отравление, однако, его вклад в общее загрязнение довольно значительный.
Помимо продуктов распада и сжигания полимеров различная бытовая химия, тяжёлые металлы, асбест из шифера, углеводороды и многие другие вещества тоже вносят вклад в общее загрязнение. Последствия могут быть ужасными:
- Гибель животных и рыб. Как показали исследования, птицы и рыбы могут заглатывать небольшие пластиковые предметы, что иногда приводит к их гибели в результате накопления этого мусора в пищеварительной системе. К группе риска относятся и животные, питающиеся на свалках, ведь высока вероятность отравления.
- Ухудшение гигиенической ситуации. Мусорные завалы нередко становятся местом размножения болезнетворных микроорганизмов, которые могут переноситься на другие территории обитающими там грызунами.
- Потеря эстетической привлекательности местности. Нахождение среди бытового мусора не каждому придётся по душе. Неприглядный внешний вид, запахи, риск подцепить инфекцию, загрязнение воды в родниках - всё это может существенно подпортить отдых на природе.
- Воздействие на климат. Пластиковые плёнки и стекло задерживают идущее от земли тепловое излучение, вызывая локальный парниковый эффект и повышение температуры земной поверхности. Крупные скопления мусора являются довольно мощным источником метана, который, поступая в атмосферу, усиливает парниковый эффект.
- Изъятие земель. Свалки являются причиной сокращения свободных площадей, которые можно было бы использовать для строительства, создания скверов или парков. Эта проблема довольно актуальна, особенно вблизи крупных и средних городов.
Классификация твёрдых бытовых отходов
Единой системы для разделения на классы твёрдых бытовых отходов не существует. Изначально ТБО представляют собой единую общую массу. Однако твёрдые бытовые отходы - это весьма различные по химическому составу и физическим свойствам компоненты. Наибольшее распространение среди ТБО имеют: металл, пластик, стекло, древесина, бумага и картон. Во многих странах лежит в основе раздельной утилизации и вторичной переработки. В России они по-прежнему выбрасываются одной массой и затем складируются на полигонах ТБО.
Утилизация бытовых отходов
Утилизация ТБО предполагает применение различных методов. Наиболее распространённые в настоящее время способы, позволяющие утилизировать твёрдые бытовые отходы - это:
- Переработка механическими способами.
- Захоронение твёрдых бытовых отходов на полигонах (свалках).
- Сжигание отходов.
- Комплексная переработка.
- Использование биотехнологий.
Вывоз на является традиционным и наиболее экологически вредным способом «избавления» от ТБО. В нашей стране он по-прежнему занимает лидирующие позиции.
В целях уменьшения объёма, который занимают отходы на свалках, их нередко поджигают, что приводит к распространению опасных веществ на значительные территории и ухудшению качества воздуха. Выделяемые при горении свалок продукты имеют сильно выраженный неприятный запах и являются вредными для здоровья. Размеры свалок в нашей стране постоянно увеличиваются.
Переработка отходов
На данный момент существует несколько методов утилизации. Основные способы, которые помогают переработать твёрдые бытовые отходы, - это:
- Механическая переработка - это совокупность технологических операций по измельчению, прессованию, брикетированию. Всё это приводит к уплотнению и уменьшению объёма мусора до 10 раз, что делает более удобными его транспортировку и хранение. Однако такие методы только упрощают проблему утилизации, но не решают её полностью.
- Комплексная переработка отходов предполагает создание мусоросортировочных и мусороперерабатывающих предприятий. На первом этапе отходы распределяют в зависимости от типа материала (стекло, пластик, металл и т. д.), а затем направляют на переработку в соответствующие цеха. Такой способ утилизации позволяет избавиться от большей части ТБО и получить вторичное сырьё.
- Биологические методы переработки позволяют удалить из отходов наиболее доступную для разложения микроорганизмов органическую часть, которая преобразуется в так называемый биогумус. Для этого используют культурный штамм красного калифорнийского червя.
Брикетирование
Брикетирование целесообразно проводить уже после извлечения более ценных компонентов. Оставшийся мусор механически уплотняется и расфасовывается. Образованные брикеты более удобны в хранении, транспортировке и утилизации.
Компостирование
Компостирование - это биологический способ переработки, при котором утилизация ТБО осуществляется путём создания так называемых компостных куч. В зависимости от уровня развития технологии срок образования компоста составляет от 2-10 недель до 1-3 лет.
Использование отходов в качестве вторичного сырья
Наиболее сохранившиеся предметы извлекают, приводят в хорошее состояние и используют повторно. Такая практика действует и в некоторых российских городах. Стекло, железо, алюминий и другие металлы переплавляются и могут быть использованы заново. Вторично применяться может и значительная часть бумажных отходов.
Из бытового мусора в России не ведётся, поскольку считается малорентабельной. Тем более что в нашей стране имеются большие месторождения нефти и газа, которые дают более качественное сырьё.
Сжигание твёрдых бытовых отходов
Сжигание ТБО позволяет избавиться от больших объёмов мусора, но имеет и серьёзные недостатки. При горении пластмассы в воздух попадают вредные вещества, наиболее токсичным из которых является диоксин.
По этой причине в развитых странах теперь постепенно отказываются от этого способа удаления отходов. Дополнительный источник загрязнения при централизованном сжигании ТБО - это выбросы сажи, золы и образование не полостью сгоревших фрагментов, которые могут составлять треть от исходного объёма бытовых отходов. Все они имеют более высокий класс опасности, чем первоначальные ТБО, а потому требуют более жёстких условий хранения и утилизации.
Чтобы сжигание мусора приносило как можно больше пользы, в западных странах делаются попытки использовать его в качестве источника для получения электроэнергии и тепла. Благодаря этому снижается потребность в ископаемых видах. Примером такой успешной кооперации является в Вене. Там применяют современные технологии, благодаря которым процесс сжигания становится более безопасным.
Сбор бытового мусора в РФ
В России удаление ТБО с территорий городов регулируется 13 статьёй закона об «отходах производства и потребления». Для сбора бытового мусора применяются стандартные металлические контейнеры (мусорный бак). Эта практика действует ещё с советских времён.
Обычно мусорный бак располагают в пространстве между жилыми строениями. В настоящее время делаются попытки организации раздельного сбора отходов, что предусмотрено в соответствии с 13 статьёй вышеуказанного закона. Разделение производится по следующим категориям: пластиковые упаковки, изделия текстиля, бумага, стекло, металл, органические растительные отходы. Однако на данный момент массового внедрения в бытовую практику такое разделение мусора не получило.
Для перевозки ТБО используют специальные машины - мусоровозы. Они различаются по следующим признакам:
- по применению: машины, используемые в жилых районах и транспорт, предназначенный для работы с крупными отходами (крупногабаритный мусор);
- по объёму кузова;
- по способу погрузки;
- по типу механического уплотнения мусора;
- по характеру выгрузки ТБО.
Целью транспортировки является вывоз твёрдых бытовых отходов на полигоны. В крупных городах вывоз мусора осложняется большим расстоянием, которое должна регулярно преодолевать машина.
Сбор и временное хранение отходов
В нашей стране сбор твёрдых бытовых отходов является наиболее затратным этапом их утилизации. Большие расстояния, которые должен проезжать мусоровоз в крупном городе, и огромное количество образующегося мусора вынуждает принимать меры по рациональному планированию системы сбора. По этой же причине приходится повышать тариф на вывоз мусорадля юридических лиц. Большое количество дополнительных отходов связано с работой коммерческих торговых точек, а средств для вывоза такого мусора зачастую бывает недостаточно.
Одним из возможных решений является создание станций промежуточного хранения ТБО, откуда крупногабаритный мусор может транспортироваться к месту утилизации с использованием различного транспорта, включая железнодорожные составы.
Способы сортировки бытовых отходов
При сортировке отходов из общей массы выделяют определённые фракции, которые могут быть направлены на вторичную переработку. Для этого применяют следующие методы:
- Магнитная сепарация. Она основана на использовании мощных магнитов, которые притягивают сплавы на основе чёрных металлов. Коэффициент извлечения составляет около 90 % от общей массы металла в отходах.
- Электродинамическая сепарация. Её применяют для изъятия алюминия, бронзы, латуни. Коэффициент извлечения превышает 80 %.
- Аэродинамическая сепарация используется для удаления полимеров и бумаги из общей массы отходов. Этот метод заключается в создании мощного потока воздуха, в результате чего более лёгкие фракции отделяются от тяжёлых.
- Баллистическая сепарация основана на резком изменении скорости и направления движения площадки с отходами, что позволяет отделять упругие компоненты от более вязких. Этот метод можно использовать для извлечения стекла и некоторых других видов мусора.
Несмотря на постоянное совершенствование методов утилизации, количество отходов с каждым годом возрастает на 3%.
Окружающая среда всегда была для человечества источником ресурсов, но в течение долгого времени его жизнедеятельность не оказывала заметного влияния на природу. Лишь с конца прошлого века под влиянием хозяйственной деятельности стали происходить заметные изменения биосферы Земли. В настоящее время они достигли угрожающих размеров.
Масштабность проблемы
Быстрый рост народонаселения и уровня потребления природных ресурсов, современные темпы материального производства приводят к бездумному обращению с природой. При таком отношении огромная часть, взятых у природы, ресурсов возвращается ей в виде отходов, вредных и непригодных для дальнейшего использования.
Учеными подсчитано, что в мире ежедневно образуется 5 тонн мусора, при этом его количество увеличивается ежегодно на 3% по объему. Скопление бытовых отходов на поверхности наносит вред окружающей природе, загрязняя воду, почву и атмосферу и ставит под угрозу возможность существования в целом всего живого на планете. Поэтому одним из важных вопросов во всем мире является утилизация бытовых отходов.
Классификация бытовых отходов
Бытовые отходы можно классифицировать по нескольким признакам.
Так, по составу бытовые отходы условно делятся на биологические остатки и небиологические отходы (мусор).
- крыс;
- тараканов.
Тараканы могут быть разносчика разного вида заболеваний
К небиологическим отходам относятся:
- бумажные;
- пластмассовые;
- металлические;
- текстильные;
- стеклянные;
- резиновые.
Процесс разложения этих отходов может длиться около 2–3 лет и в большинстве случаев сопровождаться выделением ядовитых веществ, наносящий вред окружающей природе и человеку.
По агрегатному состоянию отходы подразделяются на:
- твердые;
- жидкие;
- газообразные;
- пасты;
- гели;
- суспензии;
- эмульсии.
По происхождению отходы делятся на:
- Промышленные – вид бытовых отходов, полученных в результате производства.
- Строительные - образуются при строительно-монтажных работах, производстве работ по ремонту дорог, зданий, а также при их сносе.
- Радиоактивный мусор.
- Твёрдые бытовые отходы (ТБО) – образуются в жилом секторе, предприятиях торговли, объектах образования, здравоохранения и соцкультбыта.
Это товары, утратившие по истечении времени потребительские свойства и превратившиеся в мусор, а также к ТБО относят , дорожный и дворовый мусор.
Самую существенную часть бытовых отходов составляют именно ТБО. Для каждого вида мусора существуют специальные способы утилизации отходов.
Переработка отходов
Процесс избавления от ТБО происходит в несколько этапов:
- сбор;
- транспортирование;
- размещение;
- обезвреживание;
- захоронение;
- хранение;
- переработка;
- утилизация.
В первую очередь процесс избавления от мусора предполагает его тщательную сортировку. Задачу предварительной сортировки отходов и их утилизации значительно облегчает раздельный сбор мусора, пропагандируемый в большинстве стран Европы.
Способы уничтожения твердых бытовых отходов
Существуют различные и варианты его уничтожения. Так, основным способом избавления от ТБО является захоронение на специальных площадках (полигонах).
На полигонах происходит уничтожение безвозвратных отходов – переработка бытовых отходов, в результате которой они практически полностью перестают существовать как отходы. Метод захоронения пригоден не для всех видов ТБО, а только для несгораемых отходов или для веществ, которые выделяют при горении токсичные вещества.
Преимуществом этого метода является то, что он не требует значительных финансовых затрат и наличия больших участков земли. Но есть и недостатки в применении такого метода – это накопление газа во время подземного гниения отходов.
Брикетирование – это новый, еще не очень широко применяемый на практике способ избавления от ТБО. Он включает в себя предварительную сортировку и упаковку гомогенного мусора в отдельные брикеты, а затем их хранение на специально отведенных для этого площадках (полигонах).
Брикетирование отходов дает возможность существенно сэкономить место
Упакованный таким образом мусор подвергают прессованию, что значительно облегчает его транспортировку из-за значительного уменьшения объема.
Брикетированный мусор предназначен для дальнейшей переработки и возможного применения в промышленных целях. Наряду с таким способом, как переработка твердых бытовых отходов, при брикетировании они могут транспортироваться для захоронения или ликвидации путем термической обработки.
По сути, этот метод схож с методом захоронения, но на практике имеет ряд достоинств перед ним. Недостатками метода является то, что неоднородность выделяемых отходов и предварительное сильное загрязнение в мусорных контейнерах и изменение некоторых компонентов отходов создает большую сложность брикетирования.
А высокая абразивность таких компонентов, как камень, песок и стекло препятствуют процессу прессования.
Поскольку эти методы переработки отходов имеют ряд недостатков, несмотря на их дешевизну, наилучшим вариантом будет являться полное избавление от мусора при его переработке во вторсырье и топливо, а также возможное его повторное использование.
Новый способ утилизации отходов
Утилизация мусора
При утилизации мусора (латинский корень utilis – полезный) отходы в дальнейшем могут быть использованы для различных целей.
К отходам, подлежащим утилизации относятся:
- все виды металлов;
- стекло;
- полимеры;
- изделия из пряжи и ткани;
- бумага;
- резина;
- органические бытовые и с/х отходы.
Самым эффективным на сегодняшний день способом утилизации является – рециклинг.
Другими словами, рециклинг является частным случаем понятия «утилизация твердых бытовых отходов».
При рециклинге отходы возвращаются в процесс техногенеза. Возможны два варианта рециклизации отходов:
- Повторное использование отходов по их прямому назначению после соответствующей безопасной обработки и маркировки. Например, повторное использование стеклянной и пластиковой тары.
- Возврат отходов после обработки в производственный цикл. К примеру, жестяная тара – в производство стали, макулатура – в производство бумаги и картона.
Некоторые виды отходов, которые по прямому назначению уже не могут быть использованы, перерабатывают, после чего их целесообразнее вернуть в производственный цикл в качестве вторичного сырья. Так, часть отходов может быть использована для получения тепловой и электрической энергии.
Кроме уже перечисленных, утилизация твердых отходов может производиться еще несколькими методами. Каждый из них применим для определенного вида отходов, и имеет свои достоинства и недостатки.
Термическая переработка мусора
Под термической переработкой подразумеваются несколько способов:
- сжигание;
- низкотемпературный пиролиз;
- плазменная обработка (высокотемпературный пиролиз).
Метод простого сжигания отходов является наиболее распространенным и одним из самых дешевых методов борьбы с мусором. Именно при сжигании утилизируются большие объемы мусора, а образуемая зола занимает меньшее пространство, не подвергается процессам гниения и не выделяет в атмосферу вредные газы. Она не токсична и не требует специально оборудованных мест для захоронения.
Главное, в этом методе то, что при сжигании мусора выделяется большое количество тепловой энергии, которую в последнее время научились использовать для автономной работы предприятий, занимающихся сжиганием мусора. А ее излишки перенаправляются на городские станции, что позволяет обеспечить электроэнергией и теплом целые районы.
Недостаток этого метода заключается в том, что при горении, кроме безопасных компонентов, образуется насыщенный ядовитыми веществами дым, который создает плотную завесу над поверхностью земли и приводит к существенному нарушению озонового слоя атмосферы, способствуя его утончению и образованию озоновых дыр.
Высокотемпературный и низкотемпературный пиролиз
– это технологический процесс газификации мусора, происходящий при температуре плавления более высокой, чем в обычной перерабатывающей установке (свыше 900°С).
В результате на выходе образуется остекленевший продукт, который абсолютно безвреден и не требует дальнейших затрат на захоронение. Схема этого процесса позволяет получать газ из органических компонентов утиля, который затем используют для производства электроэнергии и пара.
Основным преимуществом этого метода является то, что он позволяет успешно решить задачу экологически чистого избавления от мусора без лишних затрат на предварительную подготовку, сортировку, сушку.
Преимуществами низкотемпературного пиролиза (температура от 450 до 900°С) являются:
- использование для переработки почти всех видов бытовых отходов, предварительно тщательно отобранных;
- получение пиролизных масел, используемых в производстве пластмасс;
- выделение пиролизного газа, пригодного для дальнейшего использования.
Помимо этого, существует такой метод утилизации отходов, как компостирование. Так как большую часть отходов составляют различные органические остатки, то они подвержены быстрому гниению в естественной среде.
На этом свойстве органических веществ основывается метод компостирования. В процессе компостирования происходит не только избавление от огромной части мусора, загрязняющего экологию, но и в процессе него получаются полезные для сельского хозяйства вещества – удобрения.
Представленные методы утилизации отходов позволяют осуществлять переработку мусора при наименьшем отрицательном воздействии на окружающую среду.
Видео: Современный подход к утилизации мусора
«Раздельный сбор отходов»
Основная мысль |
Современный мир производит огромное количество отходов. Многие из них могут быть использованы вторично . На свалку должно попадать только то, что не может быть переработано. Если мы не изменим своего отношения к мусору, планета может превратиться в одну большую помойку. |
||||||||||||||||||||||||
Продолжительность |
45 минут. |
||||||||||||||||||||||||
Материалы |
Различные виды упаковки, из простых, и многокомпонентных материалов: стекло, алюминий, пластик, дерево, бумага, пакеты из-под молока, покрытая пленкой бумага и т.д. |
||||||||||||||||||||||||
Смежные учебные предметы |
Экология, химия, биология. |
||||||||||||||||||||||||
Цель занятия |
Сформировать у обучающихся осознание проблем правильного обращения с отходами производства и потребления, и практические умения экономного потребления этих ресурсов. |
||||||||||||||||||||||||
Задачи |
Мотивировать необходимость личного участия обучающихся в решении задач ресурсосбережения. Содействовать формированию культуры утилизации бытового мусор. Узнать больше о разных видах упаковки и повседневно используемых материалах. Д. Приобретая упаковку для подарка другу, вы обращаете внимание: - на яркое оформление упаковки (3) ; - на материал упаковки, его большое количество (4 ); - наличие знаков эко маркировки, свидетельствующие о возможности переработки (2 ); -
упакуете подарок в уже использованную коробочку или пакет, предварительно украсив их подручными средствами (1
).
Педагог подводит итог
:
« Экологический след» измеряет влияние, оказываемое человечеством на окружающую среду. Он показывает нам, какое количество земной и водной поверхности используется в целях производства продовольствия , сырья, энергии, а так же для утилизации отходов, возникающих в процессе этого производства.
Современный мир производит огромное количество отходов. Многие из них могут быть использованы вторично. На свалку должно попадать только то, что не может быть переработано. Если мы не изменим своего отношения к мусору, планета может превратиться в одну большую помойку.
Многие тысячелетия свалки не меняли своих объемов, люди почти не производили лишних отходов - материалы стоили дорого, всё, что можно, использовалось повторно или перерабатывалось. Металлы переплавлялись, органические отходы компостировались, даже лоскутам старой одежды находили применение. Ситуация оставалась неизменной примерно до середины XIX века - во времена научно-технической революции были изобретены и получили широкое распространение новые полимерные материалы, резины и пластики. Они были дешевы, удобны и, к сожалению, не разлагались естественным путём. Площадь свалок начала неуклонно увеличиваться. Рост промышленности и материального уровня жизни и поныне ведёт к лавинообразному увеличению отходов. В Москве в 2013 году образовалось около 32,6 млн. тонн отходов производства и потребления. Около 80% отходов образуется в результате деятельности сельского хозяйства, добывающей и перерабатывающей промышленности, энергетики и транспорта. Остальные 20% имеют бытовое происхождение. В Москве огромную долю строительных отходов составляют грунты, вынутые при строительстве метрополитена – их объем значительно увеличился в последнее время. Бытовой мусор, хотя и не составляет большую часть в объемах мусора, является весьма опасным для природы видом отходов – ведь в основном это не разлагающиеся в естественных условиях материалы. Большая часть бытового мусора (пластмассы, металлы, бумага, стекло и пищевые отходы) может быть использована повторно. По статистическим данным, в Москве на одну семью приходится до полутора килограмм бытового мусора в день. В основном эти отходы представлены упаковкой из различных материалов . Есть три способа утилизации отходов - закапывание на специальных полигонах, сжигание и переработка. Все они имеют свои преимущества и недостатки. Мусор из города свозится большей частью на подмосковные полигоны, на данный момент их около 210, площадью от 50 до 60 га. Общая площадь свалок сравнима с площадью четырех с половиной государств Монако или двадцати Ватиканов. Рациональное обращение с отходами является альтернативой превращения нашей планеты в одну большую помойку. 2. Этап приобретения новых знаний.
Объясните, что простые материалы, такие, как дерево, металлы, стекло, бумага или синтетика, всё чаще заменяются композитными, содержащими несколько слоев. Это повышает качество конечного продукта , но затрудняет его переработку - ведь при переработке необходимо сначала разделить упаковку на составляющие части, а это возможно далеко не всегда. Обратите внимание на маркировку пластиковых упаковок. На большинстве пластиковых изделий стоит специальный значок - цифра в треугольнике, иногда знак дополняется буквенным обозначением. Это маркировка пластика указывает, из какого материала сделана эта упаковка и можно ли сдавать её на переработку.
Обратите особое внимание, что в Москве не принимаются на переработку пластики с маркировкой 3 и 7 ("поливинилхлорид" и "все прочие пластики"). Концепция 3RПонятно, что проблему лавинообразного увеличения количества отходов необходимо решать. Более 20 лет назад была сформулирована концепция 3R - по первым буквам английских слов reduce (сокращение), reuse (повторное использование), recycle (переработка). Из самого названия этой концепции понятны её основные принципы. Reduce - c окращать потребление, не стремиться покупать ненужные вещи, не гнаться за новинками прогресса, если имеющиеся вещи вполне отвечают своим функциям. Стараться покупать продукты с меньшим количеством упаковки. Reuse (повторное использование) - м ногие предметы можно использовать повторно - например, печатать на обратной стороне бумаги, изготавливать поделки из вторичных материалов (вазочка из бутылки от напитка, подставка для карандашей из баночки и т.д.) И третья "R" recycle (переработка) - использованные материалы можно и нужно сдавать на переработку, чтобы из них сделали что-то новое , полезное, а не оставили лежать на свалке мёртвым грузом. При покупке товаров следует обратить внимание на маркировку упаковки - возможно ли будет сдать её потом на переработку? В. Интерактивная беседа «Что делать с мусором?»Справочная информация для педагога: Есть три пути, которым можно утилизировать отходы. Первый - захоронение на полигонах. Недостатки этого способа очевидны - нужны большие площади, свалки портят пейзаж, материалы со свалок практически невозможно будет использовать в переработке. Сжигание - с одной стороны, уменьшается объем мусора в несколько раз и почти решается проблема нехватки площадей для полигонов захоронения. С другой - получающаяся зола сильно токсична, необходимо озаботиться очисткой выхлопов на мусоросжигательных заводах, при сгорании синтетических материалов выделяются опаснейшие вещества - диоксины. Приборы, материалы и оборудование: Весы, отдельные пакеты для разного вида мусора, дневник наблюдений. Цели. Анализ структуры и динамики отходов, образующихся в квартире за определенный период времени (до и после применения методики раздельного сбора мусора) Ход работы: Соберите мусор, который образуется в Вашей семье (классе) в течение одних суток. По возможности взвесьте отдельно бумагу, пластик, стекло и алюминий. Чтобы это было проще , можно ввести дома раздельный сбор мусора. Наблюдение и подсчеты можно вести в течение недели, затем найти среднее арифметическое для каждого типа мусора. Попробуйте в течение недели ходить в магазин с тканевой сумкой, покупать продукты в экономичной упаковке, вторично использовать некоторые предметы. Затем проведите те же самые измерения. Результаты поместите в таблицу и сравните с предыдущими. Оформление результатов: Желательно собрать результаты в единую таблицу, например, такую: Вес Алюминий Пластик Бумага Стекло Прочее Общий вес День 2 День … Итого в среднем: За сутки:__________ За неделю:_________ За месяц:__________ В случае с измерением объема мусора следует указать, какой объем мусора выкидывался до утрамбовывания, повлияло ли как-то на объем мусора более внимательное отношение к выбору упаковки на стадии покупки. Вопросы к заданию: Сколько мусора выбрасывает Ваша семья за неделю, месяц, год? Как долго будет разлагаться в земле вырабатываемый Вами мусор? Можно ли в наших домах использовать несколько разных контейнеров для сбора мусора? Поясните Вашу точку зрения. Что ещё может влиять на количество выкидываемого мусора? Используя данные таблицы, рассчитайте на сколько уменьшиться масса отходов, которые вывозятся из Вашей квартиры на полигоны твёрдых бытовых отходов, при раздельном сборе мусора в неделю (месяц, год). |