Основные технологии переработки промышленных и твердых коммунальных отходов
Шрифт:
Основной вывод: любые вещества или иные экологические воздействия, смертельные для одних видов, оказывают такое же воздействие на другие организмы.
Закон единства всеобщих законов неживой и живой природы. «Всеобщие законы неживой и живой природы едины ввиду единства материального мира от Вселенной до элементарных частиц материи» [1].
Основной вывод: законы материального мира едины для неживой и живой природы, состоящей из одних и тех же атомов, но отличаются их количеством, структурой и химическими связями. Поэтому все атомы управляются электромагнитной энергией для создания веществ и изделий.
Предлагается упорядочить терминологию в обширной области материаловедения (размер частиц, пористость, пустотность, структура, технология) и привести ее в соответствие с Международной системой единиц СИ [39]. За основу упорядоченности принят закон постоянного увеличения дисперсности и уровня мышления в направлении от макро (10– 3 м) -> микро (10– 6 м) -> нано (10– 9 м) до пико (10– 12) уровней (табл. 1).
Упорядочение позволяет применить единую терминологию указанных параметров в различных областях материаловедения и исключить устаревшую малоинформативную терминологию, такую, например, как «ультрадисперсные частицы», «сверхтонкие», «супертонкие» и др.
Таблица 1
Упорядочение терминологии в области размера частиц, пористости, пустотности, структуры, технологии и уровня мышления в соответствии с Международной системой единиц СИ
Приведенные во введении основные понятия и термины необходимы для объективного познания экологии окружающей среды и технологий переработки отходов [1, 40].
Глава 1
КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ, ИХ ОБЪЕМ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕРАБОТКИ
1.1. Классификация отходов
Одной из главных насущных проблем нашей страны является использование промышленных и коммунальных отходов, то есть максимальное использование вторичных ресурсов. Великий химик Д. И. Менделеев говорил: «В химии нет отходов, а есть неиспользованное сырье», «необходимо развивать только те производства, которые не дают отходов» [1]. Этот закон, безусловно, относится и к различным видам отходов производства и потребления.
Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшихся в процессе производства и потребления, продукция, которая абсолютно не утратила свои потребительские свойства.
Отходы могут быть самыми разными (рис. 1) [2].
Промышленные отходы (или отходы производства) – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и не утратившие свои потребительские свойства. К таким отходам можно отнести также отходы потребления – изделия и машины, не утратившие свои потребительские свойства в результате физического и морального износа. Твердые коммунальные отходы – твердые вещества, не утилизируемые в быту, образующиеся в результате амортизации предметов быта в жизни людей.
По фазовому составу отходы могут быть твердыми, жидкими и газообразными. По степени вредного воздействия на окружающую среду они подразделяются на классы опасности (табл. 2) [3].
Рис. 1. Общая классификация отходов
Существует пять классов опасности: от чрезвычайно опасных (1 класс) до практически безопасных (5 класс опасности).
Таблица 2
Классификация опасности отходов по степени их вредного воздействия на окружающую среду
* Кi = Сi/Wi, где Ki – показатель степени опасности компонента; Ci – концентрация отдельного компонента; Wi – коэффициент опасности отдельного компонента; К = К1 + К2 + Кn.
** Экосистема – это общность компонентов неживой и живой природы в определенном пространстве, все части которой взаимодействуют друг с другом, используя поток энергии и создавая круговорот веществ [3].
Захоронение опасных и особо токсичных отходов регулируется государственным кадастром отходов. Экспериментальный метод определения класса опасности отходов для окружающей среды применяется:
– для обязательного контроля класса опасности отходов, установленных расчетным методом;
– для отходов неопределенного качественного и количественного состава. При этом часто используют биотестирование водной вытяжки отходов.
Особую опасность представляют диоксинсодержащие отходы, образующиеся при сжигании промышленного и коммунального мусора, бензина, пестицидов. Диоксины очень канцерогенны, мутагенны и эмбрионально токсичны.
Глобальную экологическую опасность представляют твердые коммунальные отходы и радиоактивные отходы. Особой опасностью является рост коммунальных отходов – 1–4 % в год. Количество коммунальных отходов на земле составляет 1,2–4,2 млрд т. По происхождению существующие отходы классифицируют на промышленные, коммунальные и сельскохозяйственные (рис. 2).
Особенности отходов в различных экосистемах [4–14]:
– в биосфере. Международные организации приняли законы о запрете на вывоз ядовитых и радиоактивных отходов и их захоронении в бедных странах: каждая страна должна производить захоронение на собственной территории, но не в океане;
– в естественных экосистемах. Естественные экосистемы не место для свалок. Все отходы необходимо перерабатывать в полезную продукцию с сохранением окружающей среды;
– в агроэкосистемах. В сельскохозяйственных экосистемах не существует отходов: навоз поступает на поля как удобрение, отходы растениеводства служат кормом для животных, удобрения не загрязняют почву и грунтовые воды;
– в городских экосистемах. Необходимы надежные захоронения ядовитых и радиоактивных отходов в геологически устойчивых формациях.
Принятые экологические законы об отходах предусматривают: – использование научно-технических достижений в целях внедрения малоотходных технологий и методов, направленных на уменьшение количества отходов и вовлечение их в хозяйственный оборот;