Реферат - Структура полигона ТБО

Подождите немного. Документ загружается.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

кафедра «ТХНГСС»

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Экология»

тема: «Структура полигона ТБО»

Содержание

Введение.................................................................................................................................................. 3

1 Законодательство в сфере обращения с отходами производства и потребления.........3

2 Основные виды отходов................................................................................................................4

2.1 Отходы производства (промышленные)........................................................................................4

2.2 Опасные (токсичные) отходы............................................................................................................5

2.3 Радиоактивные отходы (РАО)..........................................................................................................7

2.4 Диоксиносодержащие отходы..........................................................................................................8

2.5 Твердые бытовые отходы (ТБО)......................................................................................................9

3 Утилизация ТБО............................................................................................................................10

3.1 Сжигание ТБО – диоксиновая опасность.....................................................................................10

3.2 Сортировка, утилизация и реутилизация ТБО городов............................................................11

3.3 Компостирование твердых бытовых отходов.............................................................................13

3.4 Складирование (депонирование) отходов...................................................................................14

4 Современное устройство ТБО...................................................................................................14

4.1 Материалы для строительства полигона ТБО............................................................................14

4.2 Применение геосинтетических материалов...............................................................................17

4.3 Обустройство полигонов для захоронения отходов..................................................................19

5 ТБО – новая отрасль Омской индустрии.................................................................................20

Литература............................................................................................................................................. 23

Введение

Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов,

полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе

производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои

потребительские свойства. Отходы производства и потребления поступают в

окружающую среду в больших количествах, в частности только в Москве ежегодно

образуется 20 млн.м³ так называемых твердых бытовых отходов и около 5 млн.т

промышленных нетоксичных отходов. В общей сложности в Российской Федерации

накоплено около 7 млрд.т. отходов, из которых 1 млрд.т. – опасные отходы. В среднем

на каждого жителя РФ вырабатывается (накапливается) до 15 т. различных твердых

бытовых отходов в год. Отходы в значительных количествах образуются во всех

базовых отраслях промышленности (сельское хозяйство, энергетика, металлургия,

строительство, транспорт, горнодобывающее производство), а также в быту.

Отходы представляют собой неоднородные по химическому составу, сложные

многокомпонентные смеси веществ, обладающих разнообразными физико-химическими

и физико-механическими свойствами. Общая направленность химического и

вещественного состава отходов обусловлена взаимодействием компонентов,

биологическим разложением и ассимиляцией веществ.

1 Законодательство в сфере обращения с отходами

производства и потребления

Основу нормативно-правовой базы обращения с отходами на федеральном

уровне в России составляют:

- Федеральный закон РФ № 7-ФЗ от 10.01.2003 г. «Об охране окружающей

среды»;

- Федеральный закон РФ № 89-ФЗ от 24.06.1998 г. «Об отходах производства и

потребления» (с изменениями от 29.12.2000 г.);

- Правила разработки и утверждения нормативов образования отходов и лимитов

на их размещение. Утверждены Постановлением Правительства РФ от 16.06.2000 г. №

461;

- Блок межгосударственных (СНГ) стандартов, объединенных рубрикой

«Ресурсосбережение. Обращение с отходами»;

- Концепция обращения с твердыми бытовыми отходами в Российской

Федерации. Утверждена Постановлением коллегии Госстроя РФ от 22.12.1999 г. № 17.

2 Основные виды отходов.

2.1 Отходы производства (промышленные)

Промышленные отходы производства – остатки сырья, материалов,

полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и

утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они могут

быть безвозвратными (технологические потери: улетучивание, угар, усушка) и

возвратными. К ним следует причислить отходы производственного потребления –

непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и «списанные» в

установленном порядке машины, оборудование, инструменты, приборы и т.п. Они могут

быть сельскохозяйственными, бытовыми и другими. К обоим видам отходов нужно

отнести медикаментозные, химические, высокотоксичные и радиоактивные.

Развитие промышленного и сельскохозяйственного производства, строительства,

транспорта, сферы услуг сопровождается непрерывным ростом объемов и усложнением

состава отходов, образующихся в этих сферах, а также при потреблении (эксплуатации)

соответствующих товаров, работ, услуг. Причем, что удивительно, в России при спаде

промышленного производства на 30-40 % в 1995-1996 г. наблюдалось существенное

неадекватное снижение объемов образования отходов, а с 1996 г. – их непрерывны рост

при относительно медленном развитии производства.

Как видно из таблицы 1, наибольший вклад в образовании отходов вносят черная

и цветная металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность, угольная

промышленность, промышленность строительных материалов, электроэнергетика.

Многие объекты перечисленных отраслей располагаются в населенных пунктах или в

непосредственной близости от них.

Таблица 1. Динамика образования опасных промышленных отходов, млн.т.

Страна, отрасль 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

Российская Федерация 89,91 82,59 89,39 107,06 108,07 127,55 139,19

Промышленность 86,34 78,52 84,37 101,87 101,37 118,97 129,88

Черная металлургия 35,54 32,02 32,87 34,29 30,42 31,94 39,30

Цветная металлургия 15,43 19,26 21,32 20,43 27,25 34,38 33,37

Химическая и нефтехимическая

промышленность

5,62 7,37 8,50 8,06 10,98 13,45 14,21

Угольная промышленность 0,06 0,14 0,15 11,44 7,81 8,68 11,45

Промышленность строительных

материалов

5,00 4,70 6,65 6,53 7,54 8,82 9,76

Электроэнергетика 7,66 7,75 8,12 8,71 8,27 8,02 7,74

Нефтедобывающая

промышленность

0,71 0,73 0,76 4,60 2,42 5,86 4,00

Машиностроение и

металлообработка

4,76 2,37 2,21 3,29 2,73 3,09 3,91

Деревообработка и целлюлозно-

бумажная промышленность

1,22 1,21 0,92 1,17 1,13 1,23 2,23

Пищевая промышленность 1,16 0,98 0,59 0,60 0,92 1,54 1,60

Нефтеперерабатывающая

промышленность

0,78 0,90 1,03 1,01 1,18 1,07 1,05

Газовая промышленность 0,02 0,08 0,06 0,03 0,06 0,13 0,16

Легкая промышленность 0,12 0,06 0,07 0,06 0,10 0,08 0,09

2.2 Опасные (токсичные) отходы

Опасные (токсичные) отходы - отходы, способные вызывать отравления или иное

поражение живых существ. Это прежде всего неиспользованные ядохимикаты

сельскохозяйственного назначения, промышленные канцерогены и мутагены. В США

даже среди ТБО около 40% относят к особо опасным, в Венгрии — 34%; во Франции — 6

%, Великобритании — 3 %, а в Италии и Японии всего лишь —0,3 %. В России, по

некоторым данным, таким образом выделяют из ТБО 10 % особо опасных.

Опасные свойства отходов

1. Токсичность – способность вызывать серьезные затяжные или хронические

заболевания людей, включая раковые заболевания, при попадании внутрь организма

через органы дыхания, пищеварения или через кожу

2. Пожароопасность – способность жидких отходов выделять огнеопасные

пары при температуре не выше 60 ºС в закрытом сосуде или не выше 65,5 ºС в

открытом сосуде, способность твердых отходов, кроме классифицированных как

взрывоопасные, легко загораться либо вызывать или усиливать поджар или трении,

способность отходов самопроизвольно нагреваться при нормальных условиях или

нагреваться при соприкосновении с воздухом, а затем самовозгораться, способность

отходов самовозгораться при взаимодействии с водой или выделять

легковоспламеняющиеся газы в опасных количествах.

3. Взрывоопасность – способность твердых или жидких отходов (либо смеси

отходов) к химической реакции с выделением газов такой температуры и давления и с

такой скоростью, что вызывает повреждение окружающих предметов

4. Высокая реакционная способность – содержание органических веществ

(органических пероксидов), которые имеют двухвалентную структуру -О-О- и могут

рассматриваться в качестве производных перекиси водорода, в котором один или оба

атома водорода замещены органическими радикалами.

5. Содержание возбудителей инфекционных заболеваний – наличие живых

организмов или их токсинов, способных вызывать заболевания людей и животных.

Основная часть опасных отходов складируется или захоранивается, в том числе и

затапливается в море. Обезвреживанию с предварительной обработкой, сжиганию и

вторичной переработке подвергается наибольшая часть опасных отходов. Например, в

Нидерландах примерно 300 тыс. т опасных отходов ежегодно подвергается физико-

химической обработке, около 200 тыс. т сжигается, более 250 тыс. т захоранивается и

около 700 тыс. т затапливается в море.

На территории России к концу 90-х годов накоплено в хранилищах, на складах,

могильниках, полигонах, свалках 1405 млн. т токсичных отходов. В 1995 г. образовалось

89,9 млн. т отходов, в том числе 1-го класса опасности — 0,16 млн. т, 2-го — 2,2 млн. т,

3-го — 8,7 млн. т, 4-го — 78,8 млн. т. Из них использовано в собственном производстве

34 млн. т и полностью обезврежено 65 млн. т. Кроме того, 12,2 млн. т передано на

другие предприятия для использования. (3)

Опасные отходы в зависимости от их воздействия на окружающую среду и

здоровье человека подразделяются на классы в соответствии с критериями.

Юридические лица и индивидуальные предприниматели обязаны подтвердить

отнесение отходов к конкретному классу опасности в установленном порядке.

Класс токсичности отходов определяют согласно Классификационному каталогу

отходов. Наибольшую угрозу для человека и всей биоты представляют опасные отходы,

содержащие химические вещества I и II класса токсичности. В первую очередь — это

отходы, в составе которых присутствуют радиоактивные изотопы, диоксины, пестициды,

бенз(а)пирен и некоторые другие вещества.

На опасные отходы составляется паспорт на основании данных о составе и

свойствах опасных отходов, оценки их опасности в порядке, установленном

постановлением Правительства от 26.10.2000 г. № 818 «О порядке ведения

государственного кадастра отходов и паспортизации опасных отходов». Форма паспорта

опасного отхода утверждена приказом МПР от 02.12.2002 № 785 «Об утверждении

паспорта опасного отхода». Деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию,

транспортировке, размещению опасных отходов подлежит лицензированию согласно

Федерального Закона от 08.08.2001 г. № 128-ФЗ.

2.3 Радиоактивные отходы (РАО)

Радиоактивные отходы (РАО) — твердые, жидкие или газообразные продукты

ядерной энергетики, военных производств, других отраслей промышленности и систем

здравоохранения, содержащие радиоактивные изотопы в концентрации, превышающей

утвержденные нормы.

Радиоактивные элементы, например, стронций-90, передвигаясь по пищевым

(трофическим) цепям, вызывают стойкие нарушения жизненных функций, вплоть до

гибели клеток и всего организма. Некоторые из радионуклидов могут сохранять

смертоносную токсичность в течение 10—100 млн. лет. По удельной активности их

подразделяют на низкоактивные (менее 0,1 Ku/м

), среднеактивные (0,1—100 Ku/м

) и

высокоактивные (свыше 1000 Ku/м

). Во многих странах, особенно в тех из них, на

территориях которых имеются атомные электростанции (АЭС) и заводы по переработке

ядерного топлива, в настоящее время накопились огромные количества РАО. Только на

территории России суммарная активность незахороненных отходов составляет 1,5

млрд. Ku, что равняется 30 Чернобылям. В Великобритании отходы атомной

промышленности к 2000 г. будут составлять: высокой активности — 5 тыс. м

, средней

активности — 80 тыс. м

, низкой активности — 500 тыс. м

Подавляющее большинство радиоактивных отходов, хранящихся на АЭС, — это

низко- и среднеактивные отходы. Жидкие РАО в виде концентрата хранятся в

специальных емкостях, твердые — в спецхранилищах. В нашей стране, по данным на

1995 г., уровень заполнения емкостей и складов для РАО на АЭС составил более 60% и

при нынешних темпах все емкости могут быть заполнены уже через 4-5 лет.

На ряде предприятий Минатома (ПО «Маяк», «Сибирский химический комбинат» и

др.) жидкие низко- и среднеактивные РАО хранятся в открытых водоемах, что может

привести к радиоактивному заражению обширных территорий в случае внезапных

стихийных бедствий (землетрясений, наводнений и др.), а также проникновения

радиоактивных веществ в подземные воды. Огромное количество небольших

захоронений радиоактивных отходов (иногда забытых) рассеяно по всему миру. Так,

только в США их выявлено несколько десятков тысяч, из которых многие являются

активными источниками радиоактивного излучения. Очевидно, что проблема

радиоактивных отходов со временем будет еще более острой и актуальной. По

прогнозам МАГАТЭ к 2000 г. из-за превышения срока работы (более 30 лет) будут

демонтированы (ликвидированы) 65 ядерных реакторов АЭС и 260 других ядерных

устройств. При их демонтаже потребуется обезвредить огромное количество

низкоактивных отходов и обеспечить захоронение более 100 тыс. т высокоактивных

(Природа и ресурсы, 1990). Актуальны и проблемы, связанные со списанием кораблей

ВМФ с ядерными силовыми установками. Накопление радиоактивных отходов на

российских флотах неуклонно повышается, особенно после запрещения в 1993 г. сброса

РАО в море.

2.4 Диоксиносодержащие отходы

Диоксинсодержащие отходы образуются при сжигании промышленного и

городского мусора, бензина со свинцовыми присадками и как побочные продукты в

химической, целлюлозно-бумажной и электротехнической промышленности.

Установлено, что диоксины образуются также при обезвреживании воды

хлорированием, в местах хлорного производства, в особенности при производстве

пестицидов. Диоксины — синтетические органические вещества из класса

хлоруглеводородов. Диоксины 2, 3, 7, 8, — ТХДД и диоксиноподобные соединения

(более 200) — самые токсичные из полученных человеком веществ. Они обладают

мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием; подавляют иммунную

систему («диоксиновый СПИД») и в случае получения человеком через продукты

питания или в виде аэрозолей достаточно высоких доз вызывают «синдром изнурения»

— постепенное истощение и смерть без явно выраженных патологических симптомов.

Биологическое действие диоксинов проявляется уже з исключительно низких дозах.

Впервые в мире диоксиновая проблема возникла в США в 30—40 гг. В России

производство этих веществ началось вблизи г. Куйбышева и в г. Уфе в 70-е гг., где

выпускался гербицид и другие диоксинсодержащие консерванты древесины. Первое

крупномасштабное диоксиновое загрязнение окружающей среды зарегистрировано в

1991 г. в районе г. Уфы. Содержание диоксинов в водах р. Уфа более чем в 50 тыс. раз

превысило их предельно допустимые концентрации (Голубчиков, 1994). Причина

загрязнения воды — поступление фильтрата из уфимской городской свалки

промышленных и бытовых отходов, где по оценочным данным было законсервировано

более 40 кг диоксинов. Как следствие, содержание диоксинов в крови, жировой ткани и

грудном молоке многих жителей Уфы и Стерлитамака увеличилось в четыре—десять

раз по сравнению с допустимым уровнем.

2.5 Твердые бытовые отходы (ТБО)

Твердые бытовые отходы (ТБО) – совокупность твердых веществ (пластмасса,

бумага, стекло, кожа и т.д.) и пищевых отбросов, образующихся в бытовых условиях.

Человечество на сегодняшний день придумало множество видов деятельности по

обращению с твердыми бытовыми отходами: хранение, транспортирование, утилизация,

складирование и даже добывание из обыкновенного мусора энергии. Твердые бытовые

отходы я бы хотела рассмотреть подробнее в следующей главе.

Таблица 2.Состав ТБО в некоторых городах

Составляющий компонент ТБО Москва Харьков Владимир

Гниющие пищевые отходы (овощные очистки, остатки

пищи)

36,8 47 44

Целлюлозное волокно (бумага, картон) 36,4 29,3 22

Стекло 5,6 - 9

Металлы 3,4 1,8 8

Кожа, текстиль 1,6 2,1 5

Древесина 2 2 1

Шлаки, пыль 0,9 - 1

Пластические массы (упаковочные материал) 0,7 - 5

Прочие ТБО 7,1 4,7 5

В таблице 2 приведен состав ТБО двух городов России, а также Харькова

(Украина). Однако с начала 90-х годов прошлого века, среди ТБО все большее место

занимают пластмассы и синтетические материалы, а также упаковка. В структуре

развитых стран выделяются макулатура и органические отходы (около 20 % в среднем,

увеличиваясь до 60 % в южных странах). К 2000 г. в наибольшей степени увеличился

объем пластмассовых отходов. Так, если в 1970 г. в США объем пластмассовых отходов

составлял 3 млн. т., в 1986 г. – 10,3 млн. т., то в 2000 г. уже свыше 15 млн. т.

Аналогичная тенденция наблюдается в России. Количество бытовых отходов в расчете

на одного человека увеличивается примерно на 1-4 %, а по массе на 0,2-0,4 % в год и в

настоящее время составляет (кг/год): в благоустроенных зданиях – 210-225, в

неблагоустроенных зданиях – 360-450.

3 Утилизация ТБО

В мировой практике наибольшее распространение получили следующие

инженерно-технические методы обращения с ТБО:

1) сжигание на мусоросжигательных заводах;

2) предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных веществ из

отходов;

3) компостирование с получением азотного удобрения или биотоплива;

4) ферментация (получение биогаза);

5) пиролиз ТБО – высокотемпературный (около 1700ºС) нагрев без доступа

воздуха;

6) строительство полигонов для длительного захоронения отходов (с

возможностью их частичной переработки).

3.1 Сжигание ТБО – диоксиновая опасность

Сжигание твердых отходов в кострах или примитивных печах нельзя считать

целесообразным ни с экономической, ни, тем более, с экологической точек зрения. При

этом не только загрязняется воздушная среда, но и не используется образующаяся

тепловая энергия. Ряд специалистов считает, что оно может быть оправдано только в

том случае, если сочетаются утилизация тепловой энергии и очистка отходящих газов.

Такой процесс происходит на мусоросжигательных заводах (МСЗ), которые имеют

паровые или водогрейные котлы со специальными топками. Температура в топке

должна быть не менее 1000 °С, чтобы сгорели все дурно пахнущие примеси.

Выбор сжигания или компостирования для обезвреживания твердых отходов

зависит от местных условий. В интересах сельского хозяйства, очевидно,

компостировать отходы целесообразнее в Нечерноземных районах. Что касается

мусоросжигания, оно как способ использования ТБО должно рассматриваться как

пройденный этап. Например, в европейских странах за последние 10 лет не введен ни

один мусоросжигательный завод; сжигают лишь то, что остается после сортировки и

утилизации. Это, в частности, объясняется тем, что при сжигании мусора с самым

разнообразным сочетанием компонентов образуется огромное количество вредных

веществ, таких как диоксины, фосген, синильная кислота и другие, а также золы и шлаки

неизвестного состава и с непредсказуемыми свойствами. Например, при сжигании 1 т

городского мусора в среднем образуется около 25—34 кг летучей золы.

Диоксины — общепринятое название группы органических веществ, которые

относятся к классу полихлорированных полициклических соединений (ПХ ПС). Под этим

названием объединено более 200 веществ.