Проблемы утилизации отходов промышленности

Хлорид цинка (ZnCl₂), используемый для консервирования древесины и в целлюлозно-бумажной промышленности, у животных вызывает развитие злокачественных  опухолей  в  легких и половых органах, нарушение твердости костей  и  зубов.  У  человека  поражаются  дыхательные  пути,  иногда желудочно-кишечный  тракт,  реже  язва  желудка.  ПДК  хлорида  цинка  – 1 мг/м².

Сульфат цинка или цинковый купорос (ZnSO₄ · 7H₂O) – раздражитель дыхательных путей животных, желудочно-кишечного тракта. Вызывает малокровие, задержку роста. У человека может развиться повышенная заболеваемость органов дыхания, пищеварения, кровообращения, кожи.

Принадлежность к группам  определяется по классификатору промышленных отходов, расчетным путем, если известны гигиенические параметры вещества (например, ПДК)  и  экспериментальным  путем. Отходы всех классов делятся на твердые, пастообразные, жидкие, пылевидные или газообразные. Твердые отходы: пришедшая в  негодность  тара  из  металлов,  дерева,  картона,  пластмасс,  обтирочные  материалы, отработанные  фильтроматериалы,  обрезки  полимерных  труб,  кабельной  продукции [1]. Пастообразные: шламы, смолы, осадки с фильтров и отстойников от очистки емкостей теплообменников. Жидкие: сточные воды, содержащие органические и неорганические,  не  подлежащие  приему  на биоочистку ввиду высокой токсичности [1]. Пылевидные (газообразные): сдувки от дыхательных трубок емкостного оборудования, выбросы из участков обезжиривания, окраски продукции [1]. По химической устойчивости отходы различаются: взрывоопасные, самовозгорающиеся, разлагающиеся с выделением ядовитых газов, устойчивые. Отходы могут быть растворимые и нерастворимые в воде. По происхождению: органические, неорганические, смешанные отходы.

В промышленно развитых странах  доля расходов на реализацию экологичных способов производства от стоимости конечной продукции 30 – 50 % [8]. В нашей стране до сих пор экономика промышленного производства недостаточно учитывает или не учитывает совсем убытки от деградации природной среды, себестоимость продукции определяется без учета стоимости природы [16]

 
2. Способы утилизации и переработки отходов. 

 

Способы решения проблем  удаления, переработки и обезвреживания коммунальных отходов предопределяют системный подход, включая:

- раздельный сбор отходов;

- утилизацию вторичных  ресурсов и складирование отходов  на инженерно обустроенных полигонах

- контрольную сортировку  и биомеханическую переработку  отходов с максимальной утилизацией  вторичных ресурсов;

- термическое разложение (сжигание) балласта отходов; 

Но на сегодняшний день наиболее распространенным способом обезвреживания коммунальных отходов в нашей  стране остается их захоронение на полигонах или не обустроенных свалках. Эксплуатация свалок, не имеющих элементарных природоохранных сооружений, (гидрозащитных экранов, систем сбора и контроля фильтрата и т. д.) с социальной точки зрения противопоказана, с природоохранной - опасна. Полигонный метод обезвреживания ТБО технологически несложен, однако требует больших земельных площадей, значительных капиталовложений, эксплуатационных и транспортных затрат. В связи с этим одним из эффективных способов обращения с отходами (ТБО) является создание сортировочно-полигонных комплексов (СПК) и биомеханических заводов (БМЗ). 

Особого внимания заслуживает  проблема утилизации полимерных бытовых  отходов, так как этот материал в  большинстве своем не подвержен  саморазложению, а при сжигании выделяет крайне ядовитые вещества. Полимеры составляют порядка 10% с прогрессирующим ростом до 20% от общей массы коммунальных отходов страны.

Что ж, следует поговорить о достоинствах и недостатках  существующих способов утилизации и  переработки отходов.

 

Складирование  отходов.

 

Достоинства	Недостатки
1.    Не требует постоянных и крупных  капиталовложений.	1.     Затраты на борьбу с последствиями губительного влияния свалок, т.е. на  охрану природы, здравоохранение,  во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО.
2.  Места складирования отходов могут не         обновляться десятилетиями	2.    Под всё разрастающиеся свалки, уходят  новые огромные территории. Количество            свалок непрерывно увеличивается.
3.  Позволяют единовременно избавиться от большого количества  ТБО или промышленных отходов	3. Разлагающиеся на свалках  ТБО и промышленные отходы  проникают в почву, тем самым, заражая её. Ядовитые испарения загрязняют воздух. Попадающие в водоемы остатки ТБО губительно сказываются на состоянии воды, вредят флоре и фауне этих водоёмов. Все эти последствия негативно влияют на здоровье человека, нарушают обменные процессы в природе
4.   Результаты  разрушительного влияния свалок на природу не видны сразу.	4. Последствия разрушительного  влияния свалок на природу  могут оказаться необратимыми  в будущем.

 

 

Захоронение отходов. 

 

Достоинства	Недостатки
1.    Позволяет забыть о проблеме утилизации отходов. Создаётся видимость - если закопать ТБО, то они исчезнут.	1. Находящиеся в почве   отходы отравляют её, попадая через подземные воды в водоёмы, представляют огромную опасность для человека и животных.
2.   Не требуются новые огромные территории.	2. Подземные свалки не  заметны, на первый взгляд, но  на поверхности земли над ними  почва отравлена и разрыхлена, она не пригодна ни для строительства, ни для земледелия, ни для выпаса скота. Более того с поверхности почв над свалками часто испаряются едкие токсичные вещества.
3. Не требует постоянных  и крупных  капиталовложений.	2. Затраты на борьбу  с последствиями губительного  влияния захоронений отходов,  т.е. на  охрану природы, здравоохранение,  во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО.

 

 

Сливание отходов в  водоёмы.

 

Достоинства	Недостатки
1. Не требует  крупных  единовременных  капиталовложений	1.Затраты на очистку  воды, фильтрацию; ущерб рыболовецкой  промышленности, водному транспорту  во много раз превысят расходы на строительство заводов по переработке и утилизации ТБО.
2. Слитые отходы быстро  распространяются по поверхности  воды, быстро оседают на дно,  растворяются, создавая видимость  чистоты.	2.По поверхности воды, по дну водоёмов продукты разложения  отходов распространяются на  огромные расстояния, отравляя акваторию,  делая её непригодной для жизни  рыб, для использования в промышленности. Растворенные в воде едкие,  а порой и токсичные отходы  крайне опасны для животных  и человека.
3.При блокировке мест  слива отходов, ядовитые вещества  распространяются не сразу и  не заметно.	3. Блокировка мест слива  отходов внушает людям спокойствие,  притупляет бдительность, это приводит  к тому, что распространению ядовитых  веществ никто не препятствует,

 

Сжигание мусора.

 

Достоинства	Недостатки.
1. Позволяет единовременно  избавиться от большого количества  мусора.	1. Ядовитые газы, выбрасываемые  в атмосферу с дымом, провоцируют  тяжелые заболевания у людей,  способствуют образованию озоновых  дыр.
2. Удобно в больших  городах и на крупных предприятиях, так как позволяет избавляться от отходов по мере их поступления.	2.  Из-за постоянных выбросов дыма в атмосферу над городами и предприятиями образуются плотные дымовые завесы.
	3. После сжигания отходов  остаётся ядовитый пепел, который,  впоследствии, тоже приходиться  утилизировать одним из выше  перечисленных способов.

 

2.1. Использование  хранилищ промышленных отходов

 

 

 Для захоронения отходов  промышленности целесообразно использовать резервуары в геологических формациях: гранит, вулканические породы, туфы, базальты, соляные толщи, гипс, ангидрит, доломит, глина, гнейсы [8; 21]. Такого рода хранилища могут существовать как  самостоятельно, так и совместно с горнодобывающими предприятиями на его шахтном поле [21].

В течение последних 70-ти лет наша страна была и остается сейчас крупнейшим поставщиком разнообразных  полезных ископаемых, при добыче которых  образуются порядка нескольких миллиардов м³ пустот [8], непогашенных или постепенно погашаемых выработанных пространств, пригодных в большей или меньшей степени для захоронения промышленных отходов, в том числе  радиоактивных. При размещении отходов необходимо соблюдать ряд определенных условий и ограничений [8]:

1.    Водонепроницаемость толщ и наличие над и под ними обильных водоносных толщ;

2.    Полное исключение возникновения деформаций, способных сделать толщу водопроводящей (сдвиг под действием собственной массы, динамические нагрузки, вызванные землетрясениями, газодинамическими явлениями, наземными взрывами и т.п.);

3.    Размещение вдали от населенных пунктов, территорий возможных появлений наводнений, селей, прорыва дамб и плотин, оседание земной поверхности в результате горных работ;

4.    Наличие способов и средств, позволяющих при необходимости оперативно и с полной гарантией навечно перекрыть выработки, через которые отходы будут подаваться в выработанные пространства.

Подземное захоронение отходов  может осуществляться на различных  глубинах и гидродинамических зонах  литосферы, согласно этому хранилища  подразделяются [21]:

·        Неглубокие – В зоне аэрации и активного водообмена;

·        Среднеглубокие – Ниже зоны активного водообмена, в пределах пластовых температур 50 – 70º С;

·        Глубокие – на глубине свыше 2000 м.

Необходим учет мощности зоны аэрации и фильтрационные свойства пород, интенсивность экзогенных геологических  процессов (карст, эрозия, оползень и  др.), влияющих на герметичность хранилищ.

Существуют предложения  по нетрадиционным способам создания подземных емкостей посредством  энергии камуфлетного взрыва [6] и  ядерного взрыва [19].

В итоге: хранилище токсичных  промышленных отходов – сложная  геотехническая система, составными элементами которой являются компоненты геологической  среды (массив горных пород, подземные  воды) и наземно-подземные инженерные сооружения (выработки, скважины, коммуникации).

 

2.1.1 Хранение взрывоопасных  отходов

 

Хранение взрывоопасных  отходов, представляющих некоторую  ценность в будущем после создания технологий их переработки и использования, наиболее целесообразно в подземных  хранилищах с повышенными мерами безопасности и возможной флегматизацией [21]. Уничтожение взрывоопасных отходов связано со значительными затратами на обеспечение безопасности процесса. Требования к размещению хранилищ взрывоопасных отходов аналогичны общим защитным мероприятиям для хранения промышленных отходов. Воздействиями, инициирующими возможный их взрыв, являются механические удары, трение, высокие температуры, электрическая искра или блуждающие токи, химическая реакция между компонентами, близкий взрыв [21]. Для предотвращения негативных последствий захоронения взрывоопасных отходов, помимо общих требований для изоляции промотходов из биосферы, необходимо [21]:

1.    Помещение взрывоопасных отходов в тару для предохранения от всех видов инициирующих воздействий;

2.    Достаточное удаление от системы ЛЭП;

3.    Использование качественной электропроводки для освещения подсобных помещений;

4.    Предохранение от нежелательных химических реакций, в том числе путем низкой температуры хранения и уже упомянутой флегматизации;

5.    Безопасные транспортировка, погрузки-разгрузки взрывоопасных отходов.

Взрывоопасные вещества и  смеси:

1) Соли тяжелых металлов (СТМ) гремучей кислоты – фульминаты;

2) СТМ и органические производные азотоводородной кислоты – азиды, циниануразиды;

3) СТМ ароматических оксинитросоединений – пикраты, стивриаты (нитрорезорцинаты);

4) Производные 5-членного гетероциклического соединения тетразола;

5) Некоторые производные азотоводорода тетразена, например гунилнитрозоамингуанилтетразен;

6) Производные аминов ароматического ряда, соли диазопроизводных диазооксы, хинодизаиды;

7) Органические перекиси;

8) Ацетилениды некоторых тяжелых металлов;

9) Динитробензофуроксены тяжелых металлов;

10) Нитросоединения – тротил, тетрил, гексоген;

11) Нитроэфиры – тиланин, нитроглицерин и др.;

12)  Нитропарафины – нитрометан;

13)  Гидраты гликолей – этиленгликоль;

14) Хлораты и перхлораты щелочных металлов;

15) Нитраты целлюлозы, некоторых металлов и газов;

16) Смеси горючих элементов с окислителями;