Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный университет

Нефти и газа имени И. М. Губкина»

Кафедра промышленной экологии

Специальность: 241000

Оценка _____________ (_____)

Дата ________________

____________________________

подпись преподавателя

Курсовая работа по дисциплине

«Современные проблемы химических нефтегазовых технологий»

На тему: «Переработка твёрдых бытовых отходов для выработки тепловой и электрической энергии»

Студентка: Аврорв В.Б.

Группа:

Москва 2015 г.

Введение

Жизнедеятельность человека связана с появлением огромного количества разнообразных отходов. Резкий рост потребления в последние десятилетия привел к существенному увеличению объемов образования бытовых отходов.

Отходы при бесконтрольном размещении засоряют и захламляют окружающий нас природный ландшафт, являются источником поступления вредных химических, биологических и биохимических препаратов в окружающую природную среду. Это создает определенную угрозу здоровью и жизни населения.

Решение проблемы переработки отходов приобретает за последние годы первостепенное значение.

В условиях постоянного ухудшения экологической обстановки возрастает необходимость обеспечить максимально возможную безвредность технологических процессов и безопасную утилизацию отходов.

1. Основные определения ТБО

1.1 Определение, классификация, состав ТБО

Твёрдые бытовые отходы (ТБО, бытовой мусор) — предметы или товары, потерявшие потребительские свойства. ТБО делятся также на отбросы (биологические ТО) и собственно бытовой мусор (небиологические ТО искусственного или естественного происхождения), а последний часто на бытовом уровне именуются просто мусором.

По морфологическому признаку ТБО в настоящее время состоит из следующих компонентов:

Биологические отходы:

• Кости
• Пищевые и растительные отходы (помои, отбросы)

Синтетические отходы:

• Старые автопокрышки

Целлюлозной переработки:

• Бумага — газеты, журналы, упаковочные материалы
• Древесина

Нефтепродукты:

• Пластмассы
• Текстиль
• Кожа, резина

Различные металлы (цветные и чёрные)

Стекло

Смёт

Фракционный состав ТБО (массовое содержание компонентов, проходящих через сита с ячейками разного размера) сказывается как на сборе и транспортировке отходов, так и на технологии их последующей переработки, сортировки. Состав ТБО отличается в разных странах, городах. Он зависит от многих факторов, включая благосостояние населения, климат и благоустройство. На состав мусора существенно влияет система сбора в городе стеклотары, макулатуры и т. д. Он может меняться в зависимости от сезона, погодных условий. Так на осень приходится увеличение количества пищевых отходов, что связано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания. А зимой и весной сокращается содержание мелкого отсева (уличного смета). С течением времени состав ТБО несколько меняется. Увеличивается доля бумаги и полимерных материалов.

1.2 Количество образования ТБО

Твердые бытовые отходы составляют большую часть всех отходов потребления. Ежегодно количество твердых бытовых отходов по всему миру увеличивается на 3%. В странах СНГ образуется 100 млн. тонн твердых бытовых отходов в год. И почти половина этого объема приходится на Россию.

Наибольшую проблему представляют муниципальные твердые бытовые отходы - ТБО, которые составляют около 8-10% от общего количества образующихся отходов. Это связано со сложным составом ТБО и распределенными источниками их образования.

В России доля городского населения составляет 73%, что несколько ниже уровня европейских стран. Но, несмотря на это, концентрация ТБО в крупных городах России сейчас резко возросла, особенно в городах с численностью населения от 500 тыс. человек и выше. Объем отходов все увеличивается, а территориальные возможности для их утилизации и переработки уменьшаются. Доставка отходов от мест их образования до пунктов утилизации требует все больше времени и средств.

В настоящее время в большинстве случаев отходы просто собираются для захоронения на полигонах, что ведет к отчуждению свободных территорий в пригородных районах и ограничивает использование городских территорий для строительства жилых зданий. Также совместное захоронение различных видов отходов может привести к образованию опасных соединений.

По данным Росприроднадзора, ежегодно в России образуется порядка 35-40 млн. тонн твердых бытовых отходов и практически весь этот объем размещается на полигонах ТБО, санкционированных и не санкционированных свалках, и только 4-5% вовлекается в переработку. Это прежде все связано как с отсутствием необходимой инфраструктуры, так и самих предприятий - переработчиков, которых по стране насчитывается всего порядка 400 единиц. Также следует обратить внимание на то, что количество специально обустроенных мест для размещения отходов – полигонов ТБО в целом по стране около полутора тысяч (1399), что в разы меньше, чем даже санкционированных свалок которых чуть больше 7 тысяч (7153). А количество несанкционированных свалок, которые следует расценивать как уже накопленный за истекшие десятилетия прошлый экологический ущерб, по состоянию на август текущего года превышает и указанную цифру в 2,5 раза и составляет 17,5 тысяч. Все указанные объекты размещения ТБО занимают площадь более 150,0 тыс. Га.

1.3 Законодательство в области ТБО

В соответствие с «Основами государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года», утвержденными Президентом Российской Федерации 28.04.2012г. № Пр-1102, основным направлениями обращения с отходами являются предупреждение и сокращение образования отходов, развитие инфраструктуры их обезвреживания и поэтапное введение запрета на захоронение отходов, не прошедших сортировку и обработку в целях обеспечения экологической безопасности при хранении и захоронении.

Одни из основных законов – «Об отходах производства и потребления» от 24 июня 1998 года (с последними изменениями в начале этого года), – который закрепляет основные принципы государственной политики в области обращения с отходами (за исключением радиоактивных), порядок определения права собственности на них, а также основы экологического контроля. Кроме того, данный нормативно-правовой акт относит организацию деятельности в области обращения с отходами к компетенции органов местного самоуправления. На это же указывает и другой Федеральный закон – №131 «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации». Таким образом, порядок сбора ТБО, места их сортировки и утилизации, санитарные нормы и правила благоустройства определяют местные органы власти.

Значительную часть нормативной базы, регулирующей данную сферу, составляют такие законы, как: ФЗ «Об охране окружающей среды» (от 10 января 2002 года), ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (от 4 мая 1999 года), ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (от 30 марта 1999 года), Земельный Кодекс РФ и другие.

А также многочисленные методические рекомендации, СанПиНы, СП и СНиПы (к примеру, СП 31-108-2002 «Мусоропроводы жилых и общественных зданий и сооружений»; СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления» и др.).

Сложившаяся в Российской Федерации ситуация в области образования, использования, обезвреживания, хранения и захоронения отходов ведет к опасному загрязнению окружающей среды, нерациональному использованию природных ресурсов, значительному экономическому ущербу и представляет реальную угрозу здоровью современных и будущих поколений страны.

2. Переработка ТБО

2.1 Сбор ТБО

Санитарная очистка жилых районов и микрорайонов от твердых домовых отбросов, представляет собой комплекс мероприятий по их сбору, удалению, обезвреживанию и утилизации.

Очистка жилых районов от ТБО складывается из различных операций. Пока не сложилось единой системы, и существует достаточно большое разнообразие различных способов и методов сбора, удаления и обезвреживания ТБО.

В основном, приняты два способа сбора — унитарный и раздельный. При унитарном способе все отходы собираются в единый мусоросборник, при раздельном — ТБО собирают по видам отходов (стекло, бумага, цветной металл, пищевые отходы и т.д.) в разные мусоросборники. Эта схема требует специальных транспортных средств для вывоза собранных ТБО, но позволяет собирать сырье для вторичной переработки, пищевые отходы, значительно уменьшает объемы отходов, требующих обезвреживания.

Дворовые сборники и контейнеры устанавливают в микрорайонах на специальных площадках, которые размещают на хозяйственных дворах, со стороны торцевых стен зданий или между зданиями, но с обязательным ограждением зелеными насаждениями или невысокими стенками. Площадки мусоросборников и павильоны следует размещать среди жилой застройки таким образом, чтобы создать максимальные удобства жителям при пользовании мусоросборниками, обеспечить удобный проезд транспорта, вывозящего мусор, исключить возможность загрязнения почвы и воздуха, обеспечить соответствие современным эстетическим требованиям.

Одним из направлений обращения с отходами является раздельный сбор и переработка вторичного сырья в пригодную для использования продукцию.

Система раздельного сбора отходов и вторичного сырья позволит решить проблему утилизации отходов, привлечь малый бизнес в эту сферу деятельности и повысить эффективность санитарной очистки города. Это наиболее эффективное решение проблемы уменьшения количества отходов, вывозимых на полигон. С целью повышения эффективности системы сбора и переработки вторичного сырья необходима работа, направленная на создание современных технологий переработки для производства конкурентоспособной продукции. Система раздельного сбора и переработки должна быть хорошо управляемой структурой, действующей на постоянной основе, применяющей современные методы регулирования и контроля.

Разделение отходов по фракциям (раздельное складирование) является наиболее приемлемым вариантом утилизации мусора. В этом случае, значительно уменьшаются затраты на повторную переработку, а неиспользуемые остатки, составляют не более 15% от общей массы (Европейская практика).

Вывоз ТБО производится на специально оборудованную площадку – полигон твердых бытовых отходов, мусороперерабатывающий либо мусоросжигающий завод. Со всеми предприятиями, утилизирующими, перерабатывающими или захоранивающими бытовой мусор, профильная компания, специализирующаяся на сборе и транспортировке отходов, должна заключить договор. Лишь в этом случае ее деятельность будет легальной.

2.2 Виды переработки

Переработка — повторное использование или возвращение в оборот отходов производства или мусора. Наиболее распространена вторичная, третичная и т. д. переработка в том или ином масштабе таких материалов, как стекло, бумага, алюминий, асфальт, железо, ткани и различные виды пластика. Также, с глубокой древности используются в сельском хозяйстве органические сельскохозяйственные и бытовые отходы.

К основным видам обращения с отходами относятся:

Хранение отходов - содержание отходов в объектах размещения отходов в целях их последующего захоронения, обезвреживания и использования;

Захоронение отходов - изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую природную среду;

Обезвреживание отходов - обработка отходов, в том числе их сжигание и обеззараживание на специализированных установках, в целях предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую природную среду.

Использование отходов - применение отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг и для получения электроэнергии;

Объект размещения отходов - специально оборудованное сооружение, предназначенное для размещения отходов (полигон, шламохранилище, отвал горных пород и др.).

2.2.1 Захоронение отходов

Выбор участка для полигона ТБО осуществляется на основании функционального зонирования территории и градостроительных решений; последние выполняются в соответствии со СНиП. Полигоны размещаются за пределами жилой зоны и на обособленных территориях с обеспечением размеров санитарно-защитной зоны.

Полигон захоронения ТБО - это комплекс природоохранных сооружений, предназначенных для складирования, изоляции и обезвреживания твердых бытовых отходов, обеспечивающий защиту от загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующий распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов. На полигонах хранения ТБО размещаются отходы из жилых домов, общественных зданий и учреждений, предприятий торговли, общественного питания, уличный, садово-парковый смет, строительный мусор и некоторые виды твердых промышленных отходов III - IV класса опасности.

Обычно полигон сооружают там, где основанием могут служить глины и тяжелые суглинки. Если это невозможно, устраивается водонепроницаемое основание, что приводит к значительным дополнительным затратам. Площадь земельного участка выбирается с условием его срока эксплуатации (15-20 лет) и в зависимости от объема захораниваемых отходов может достигать 40-200 га. Высота складирования отходов составляет 12-60 м.

Полигон для твердых бытовых отходов в общем случае состоит из следующих частей:

Подъездная дорога, по которой осуществляются подвоз ТБО и обратное движение порожних мусоровозов;

Хозяйственная зона, предназначенная для организации эксплуатации полигона;

Участок складирования ТБО, где размещаются и захораниваются отходы; участок складирования соединяется с хозяйственной зоной временной внутриплощадочной дорогой;

Линия электроснабжения от внешних электрических сетей.

Полигоны бывают малонагружаемыми (2-6 т/м²) и высоконагружаемыми (10-20 т/м²). Годовой объем принимаемых отходов может составлять от 10 тыс. до 3 млн. м³. Технология складирования ТБО на полигонах предусматривает установку водоупорных экранов для защиты грунтовых вод и ежесуточную наружную изоляцию для защиты атмосферы, почвы, а также прилегающих территорий. Все работы по складированию, уплотнению и изоляции ТБО на полигонах выполняются механизировано.

Организация работ на полигоне определяется технологической схемой эксплуатации полигона, разрабатываемой в составе проекта. Основным документом планирования работ является график эксплуатации, составляемый на год. Планируется помесячно: количество принимаемых ТБО с указанием N карт, на которые складируются отходы, разработка грунта для изоляции ТБО. Организация работ на полигоне должна обеспечивать охрану окружающей среды, максимальную производительность средств механизации и технику безопасности.

Пострекультивационное использование территорий полигонов ТБО возможно по различным направлениям - лесохозяйственным, рекреационным (лыжные горки, стадионы, спортивные площадки), гражданского строительства, создания коммерческих или промышленных. Характер такого использования и расходы на рекультивацию должны учитываться еще на стадии проектирования полигона.

2.2.2 Обезвреживание отходов

Термические методы. К термическим методам обезвреживания отходов относятся мусоросжигание и пиролиз.

Мусоросжигание является одним из быстрых и радикальных методов обезвреживания твердых бытовых отходов. Его проводят в специальных печах-деструкторах при температуре 900—1000°С, при которой разрушаются почти все органические твердые, жидкие и газообразные соединения. Отходы с влажностью до 60%, зольностью до 60% и содержанием горючих компонентов (органических веществ) более 20% горят без добавления топлива. Кроме того, за счет значительной теплообразующей способности (4—8 мДж/кг) отходов в процессе их сжигания образуется энергия, которую можно использовать в народном хозяйстве.

В то же время в процессе мусоросжигания возникает необходимость в складировании твердых продуктов неполного сгорания (шлака и золы) и очистке выбросов в атмосферный воздух. В среднем вследствие сжигания 1 т твердых бытовых отходов образуется почти 300 кг шлака и 6000 м 3 дымовых газов, из которых на очистных сооружениях задерживается 30 кг золы. Шлак и зола содержат значительное количество кремния (до 65%), щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, железо, свинец, цинк и др. Кроме того, в золе могут содержаться диоксины — полихлорированные дибензодиоксины и по-лихлорированные дибензофураны. Эти вещества (их может быть более 210, в зависимости от количества атомов хлора и их размещения в молекуле) оказывают канцерогенное, гепатотоксическое, нейротоксическое действие, угнетают иммунную систему, способны проходить через плаценту, накапливаться в грудном молоке. Самым токсичным и опасным для здоровья людей является 2,3, 7, 8-тетрахлордибензодиоксин. Опасны эти вещества также из-за их чрезвычайной стабильности в окружающей среде. Поэтому складировать золу необходимо так же, как и токсические промышленные отходы, т. е. на специальных полигонах. Шлак можно складировать на усовершенствованных свалках или даже использовать, например, в строительстве для улучшения рельефа местности. Позитивным является то, что площадь для складирования шлака и золы в 20 раз меньше, чем для свалок твердых бытовых отходов.

Дымовые газы, образующиеся во время мусоросжигания, содержат, кроме золы (2—10 г/м3), углерода диоксид — С02 (15%), углерода оксид — СО (0,05%), серы диоксид (S0 2 ), азота оксиды, HCl, HF, а также полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны. Во время сжигания 1 т отходов может образоваться 5 мкг диоксинов, большая часть которых связана с золой, а меньшая — остается в дымовых газах. Диоксины могут содержаться как в собственно отходах, так и образовываться в процессе охлаждения дымовых газов после сжигания мусора. Во время сжигания при температуре 1000 °С диоксины, содержавшиеся в отходах, разрушаются. Но при охлаждении дымовых газов до 250—350 °С они могут образовываться из органического углерода и хлоридов в присутствии водяного пара и ионов меди. Поэтому обязательной является очистка дымовых газов перед их выбросом в атмосферный воздух. Для задержки золы используют электрофильтры и рукавные фильтры, которые дают возможность уменьшить концентрацию золы в выбросах с 2000—10 000 до 10—50 мг/м 3 . Для газоочистки применяют сухие и влажные методы, эффективность которых составляет в среднем почти 70 и 90% соответственно.

Мусоросжигательные печи должны находиться на расстоянии не менее 300 м от жилых кварталов. Печи большой производительности и связанные с ними сооружения (для загрузки мусора, его перемешивания, очистки выбросов в атмосферный воздух и др.) называются мусоросжигательными станциями или заводами.

Таким образом, обезвреживание твердых бытовых отходов на мусоросжигательных заводах при условии соблюдения санитарно-гигиенических требований по их оборудованию и эксплуатации имеет гигиеническое, эпидемиологическое и экономическое преимущество, заключающееся в том, что обезвреживание происходит радикально и быстро. Отпадает необходимость в вывозе мусора далеко за город, т. е. сокращаются транспортные расходы, не требуются значительные по площади земельные участки, могут быть использованы тепло, пар и шлак. Именно этим обусловлено широкое использование мусоросжигания в мире.

Пиролиз. Процесс пиролиза твердых бытовых отходов осуществляется в высокотемпературных реакторах при температуре почти 1640 °С в условиях дефицита кислорода и не требует их предварительной подготовки. Высокая температура обеспечивает разрушение практически всех сложных органических веществ, превращение их в простые горючие (горючий газ, нефтеподобные масла) или негорючие (шлак) соединения. Во время пиролиза твердых бытовых отходов не образуется выбросов в окружающую среду. Такой метод обезвреживания отходов с гигиенической и экономической точки зрения весьма перспективный.

Химические методы. К химическим методам обезвреживания твердых бытовых отходов относится их гидролиз в присутствии хлористоводородной или серной кислоты при высокой температуре с целью получения этилового спирта, витаминов группы В, РР, D и других важных продуктов. Кроме того, отходы гидролизного завода могут быть использованы в виде биотоплива и органических удобрений. При внесении этих удобрений на поля черноземной зоны урожайность картофеля становится в 2 раза больше по сравнению с полями, обработанными другими компостами. Гидролизный метод обеспечивает безотходную технологию производства при соблюдении требований по санитарной охране окружающей среды.

Механические методы . К механическим методам обезвреживания твердых отходов относится изготовление разных блоков (крупнообъемных брикетов, строительных материалов) путем их прессования и использования специальных связующих веществ. В настоящее время механическая сепарация бытовых отходов является одной из основных предшествующих операций полной утилизации и фактического обезвреживания отходов.

2.2.3 Использование отходов для получения вторсырья

ТБО стоит рассматривать как техногенные образования, которые можно характеризовать как своеобразные носители, содержащие в себе практически бесплатные компоненты различных металлов и других материалов, пригодных для использования в металлургии, машиностроении, стройиндустрии, в химической промышленности, энергетике, в сельском и лесном хозяйствах и т. д. .

Основные направления использования вторсырья представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные направления использования вторсырья

Вид отхода	Продукция
Макулатура	Бумага, картон, мягкие кровельные материалы, теплоизоляционные материалы, волокнистые плиты, плитки облицовочные
Древесина	ДСП, ДВП, технологическая щепа, топливные брикеты, активированный уголь, древесно-полимерные плиты
Изношенные шины	Резиновая крошка для замены первичного сырья, кровельные материалы, изделия технического назначения, добавляется в асфальтобетонные смеси при прокладке дорог, плиты для лежачих полицейских, резиновые коврики
Текстиль	Пакля, ватина, настилочные материалы, волокна, восстановленная шерсть, теплозвукоизоляционные плиты
Полимеры	Пленка полимерная, фурнитура мебельная, плинтусы, уголки, полимерная посуда (ведра, канистры, стаканы и т.д.)
Ртутьсодержащие лампы	Концентрат ртути, нетоксичные соединения (судьфид ртути) для последующего захоронения
Металлолом	Цветные металлы (алюминий, медь, цинк), чёрные металлы (сталь, чугун)

Рассмотрим некоторые виды переработок.

Большинство металлов целесообразно перерабатывать вторично. Ненужные либо же испорченные предметы, так называемый металлолом, сдаются на пункты приема вторсырья для последующей переплавки. Особо выгодна переработка цветных металлов (меди, алюминия, олова), распространённых технических сплавов и некоторых чёрных металлов (чугун).

Стальные и алюминиевые банки переплавляются с целью получения соответствующего металла. При этом выплавка алюминия из баночек для прохладительных напитков требует только 5 % от энергии, необходимой для изготовления того же количества алюминия из руды, и является одним из наиболее выгодных видов рециклинга.

Вторично перерабатываются процессоры, микросхемы и прочие радиодетали — из них извлекаются драгоценные металлы (главный целевой компонент — золото). Радиодетали вначале сортируют по размерам, затем дробят и погружают в царскую водку, в результате чего все металлы переходят в раствор. Из раствора золото осаждается определенными вытеснителями и восстановителями, другие металлы - сепарацией. Иногда после дробления радиодетали подвергаются отжигу.

Бумажные отходы различного типа уже многие десятки лет применяют наряду с обычной целлюлозой для изготовления пульпы — сырья для бумаги. Из смешанных или низкокачественных бумажных отходов можно изготовлять туалетную или оберточную бумагу и картон. К сожалению, в России только в небольших масштабах присутствует технология производства высококачественной бумаги из высококачественных отходов (обрезков типографий, использованной бумаги для ксероксов и лазерных принтеров и т. д.). Бумажные отходы могут также использоваться в строительстве для производства теплоизоляционных материалов и в сельском хозяйстве — вместо соломы на фермах.

Переработку пластмасс можно рассмотреть на примере ПЭТ.

Существующие способы переработки отходов полиэтилентерефталата (ПЭТ) можно разделить на две основные группы: механические и физико-химические.

Основным механическим способом переработки отходов ПЭТ является измельчение, которому подвергаются некондиционная лента, литьевые отходы, частично вытянутые или невытянутые волокна. Такая переработка позволяет получить порошкообразные материалы и крошку для последующего литья под давлением. Характерно, что при измельчении физико-химические свойства полимера практически не изменяются. При переработке механическим способом ПЭТ-тары получают флексы, качество которых определяется степенью загрязнения материала органическими частицами и содержанием в нём других полимеров (полипропилена, поливинилхлорида), бумаги от этикеток.

Физико-химические методы переработки отходов Пэт могут быть классифицированы следующим образом:

• деструкция отходов с целью получения мономеров или олигомеров, пригодных для получения волокна и плёнки;
• повторное плавление отходов для получения гранулята, агломерата и изделий экструзией или литьём под давлением;
• переосаждение из растворов с получением порошков для нанесения покрытий; получение композиционных материалов;
• химическая модификация для производства материалов с новыми свойствами.

Каждая из предложенных технологий имеет свои преимущества. Но далеко не все из описанных способов переработки ПЭТ применимы к отходам пищевой тары. Многие из них позволяют перерабатывать только незагрязнённые технологические отходы, оставляя незатронутой пищевую тару, как правило, сильно загрязненную белковыми и минеральными примесями, удаление которых сопряжено со значительными затратами, что не всегда экономически целесообразно при переработке в среднем и малом масштабе.

Основной проблемой в переработке вторсырья является не отсутствие технологий переработки — современные технологии позволяют переработать до 70 % от общего количества отходов — а отделение вторсырья от остального мусора (и разделение различных компонент вторсырья). Существует множество технологий, позволяющих разделять отходы и вторсырье. Самая дорогая и сложная из них — извлечение вторсырья из уже сформировавшегося общего потока отходов на специальных предприятиях.

3. Получение тепловой и электрической энергии из ТБО

Твердые бытовые отходы - это топливо, сопоставимое по теплоте сгорания с торфом и некоторыми марками бурых углей. Оно образуется там, где тепловая и электрическая энергия наиболее востребована, т.е. в крупных городах, и имеет гарантированное предсказуемое возобновление, пока существует человечество.

В последнее время неуклонно наблюдается общий рост выработки энергии из отходов, который прогнозируется и в дальнейшем, при этом доля выработки электроэнергии несколько повышается (рис. 1). Ориентировочные расчеты для ТБО с теплотой сгорания, например, 10 МДж/кг показывают, что общие удельные расходы на строительство завода с увеличением его мощности от 100 до 300 тыс. т ТБО в год, уменьшаются примерно на 25-35%.

Рисунок 1. Выработка электрической и тепловой энергии в Европе.

За рубежом выручка от продажи вырабатываемой энергии, в первую очередь, зависит от типа и качества продаваемой энергии. Так, например, в Австрии электроэнергия покупается по цене 45 евро/МВт.ч при гарантированном обеспечении ею потребителя, и 25 евро/МВт.ч, если поставка электроэнергии зависит от режима работы поставщика. Тарифы на отпуск тепловой энергии составляют 10 и 6 евро/МВт.ч (11,6 и 7 евро/Гкал) соответственно .

Гарантированный отпуск тепловой и электрической энергии от предприятия, сжигающего ТБО (и тем самым повышение цены за ее реализацию), может быть обеспечен, например, при совместной работе с городской ТЭЦ. Специалистами ОАО «ВТИ» по заданию Правительства Москвы разработаны технические предложения по созданию отечественных типовых комплексов для энергетической утилизации ТБО. При их разработке принимался во внимание тот факт, что, как показывают расчеты и зарубежный опыт, наиболее эффективным с позиции энергетического использования отходов является предприятие с годовым отпуском электрической энергии 100 тыс. МВт.ч и более (с установленной электрической мощностью более 15 МВт). Такое предприятие можно с полным основанием считать ТЭС на ТБО.

В настоящее время разработаны основные принципиальные технические решения, позволяющие уже сейчас создать полномасштабный опытно-промышленный образец современной отечественной ТЭС на ТБО с установленной электрической мощностью 24 МВт (360-420 тыс. т ТБО в год), которая представляет собой современное предприятие с завершенным технологическим процессом термической переработки отходов и традиционным паросиловым циклом для выработки электроэнергии. Единичная производительность каждой из двух технологических линий по сжигаемым отходам составляет примерно 180 тыс. т ТБО в год.

На ТЭС применена тепловая схема с поперечными связями и конденсационной турбиной с регулируемым промежуточным отбором пара на теплофикацию. Данная схема имеет наиболее гибкий характер по утилизации пара. В зависимости от времени года и запроса потребителей энергии, ТЭС позволяет ежечасно вырабатывать от 10 до 25 МВт.ч электрической и от 0,57 до 1,9 Гкал тепловой энергии.

3.1 Получение тепловой энергии

Задачей экологически чистой переработки твердых бытовых отходов с является экологически чистое сжигание ТБО и других горючих отходов с выработкой тепловой энергии, с минимальным воздействием на окружающую среду, с максимальным кпд, минимальными трудозатратами и максимальным использованием негорючих твердых бытовых отходов и системой утилизации золы.

В бункерном блоке твердые бытовые и промышленные отходы принимают без сортировки как из спецмашин, так и из грузового транспорта общего назначения. Крупногабаритные металлические включения отделяют из отходов на стадии приема, а мелочь - из золы после сжигания отходов. Жидкие горючие и жидкие обводненные отходы принимают в отдельные емкости. Затем отсортированные горючие ТБО равномерно подаются на сжигание в блок сжигания. Для обеспечения высокой эффективности обезвреживания процесс сжигания отходов осуществляют в две стадии:

Озоление в противоточной вращающейся печи;

Дожигание дымовых газов в вихревом дожигателе.

Дымовые газы охлаждают в котле-утилизаторе с получением перегретого пара. Вырабатываемый пар отдается городским предприятиям, используется для собственных нужд завода в качестве греющего источника для абсорбционных тепловых насосов и догрева сетевой теплофикационной воды города или обогрева теплиц. Затем дымовые газы поступают в блок дымоочистки, где выполняется мокрая очистка дымовых газов от пыли и вредных примесей.

Концентрированные стоки из системы газоочистки и сточные воды от промывки технологического оборудования используются для охлаждения золы с отводом пара в огнетехнический агрегат. Золу и шлам из блока сжигания и блока дымоочистки используют в блоке утилизации золы для производства строительных материалов. Из переплавляемой золы в систему газоочистки уходят легколетучие компоненты (K, Na, С, Cl, S) и тяжелые металлы (Zn, Cu, Cd, Pb). Здесь же происходит улавливание вторичной пыли с повышенным содержанием тяжелых и цветных металлов (в т.ч. в виде шлама в ЦБА). Масса исходной золы и газов после плавления распределяется в соотношениях: шлак - 60%, вторичная зола от испарения легколетучих веществ и за счет механического уноса - 9,0%, дымовые газы - 29%, металл - 2%. Гранулированный шлак в виде частиц размером до нескольких мм имеет высокую устойчивость к растворению в воде и слабых кислотах. Такой шлак пригоден для строительства дорог и производства строительных материалов.

В целом блок утилизации золы в составе МСЗ обеспечивает переработку в экологически безопасные продукты до 90% исходной массы золы. Диоксины, содержащиеся в исходной золе, в полученном после плавления шлаке отсутствуют полностью.

Рисунок 2. Блок-схема блока утилизации золы.

Блок утилизации золы содержит 1 - источник электропитания, 2 - воздушный компрессор, 3 - плазмотрон, 4 - водяной насос, 5 - бункер золы с системой подачи золы, 6 - плавильный реактор, 7 - систему слива расплава и грануляции шлака, 8 - дожигатель отходящих газов, 9 - приемник для зольного остатка, 10 - центробежно-барботажный аппарат, 11 - рукавный фильтр, 12 - дымосос, 13 – трубу.

3.2 Получение электроэнергии

Возможно несколько вариантов схем комбинирования МСЗ и энергетического оборудования для получения различных энергоносителей. Мусоросжигательные заводы сооружаются как утилизационные котельные (УК), так и ТЭЦ (УТЭЦ):

Котельная и МСЗ; конечным продуктом является тепловая энергия.

ТЭЦ со сжиганием ТБО; конечным продуктом является тепловая и электрическая энергия (или только электроэнергия)

o ТЭЦ, сжигающие ТБО на базе ПГУ;

o ТЭЦ, сжигающие ТБО на базе ГТУ;

o ТЭЦ на базе ПГУ, сжигающие совместно с ископаемым топливом ТБО (или топливо из ТБО).

УК оснащаются паровыми котлами-утилизаторами с параметрами пара, как правило, давлением 1,4-2,4 МПа температурой до 250 – 300 0 С, при слоевом сжигании топлива на специальных решетках различных систем (в том числе «кипящего» слоя). Иногда котлы-утилизаторы применяются водогрейные.

УТЭЦ оснащены турбогенераторами с турбинами различного назначения:

Теплофикационными для выработки электроэнергии с отбором пара низкого давления и тепла как для собственных нужд МСЗ, так и отдачи внешним потребителям через электрические и тепловые сети городов;

Производственными с отборами пара повышенного давления, обеспечивающие технологические и коммунальные нужды предприятий,

А также чисто конденсационными, вырабатывающими только электроэнергию.

Для наибольшей наглядности особенности реализации каждой из схем комбинирования, приведем российский и зарубежный опыт применения описанных технологий, а также перспективные разработки в данной области.

На первой стадии твердые отходы превращаются в газообразный горючий продукт-газ, а на второй - полученный газ сжигается в паровом или водогрейном котле. Суммарный коэффициент тепловой мощности составляет примерно 95%. Таким образом, при работе мини-ТЭЦ на отходах можно обеспечить горячей водой и отоплением несколько больших домов. Исходя из этого, располагать установку наиболее рационально следует в том районе города, где есть проблемы с транспортировкой отходов, и имеется потребность в дополнительной тепловой энергии. Один из вариантов - использование установки в порядке модернизации старых угольных ТЭЦ. Перед тем как отходы будут подвергаться сжиганию, они пройдут первичную сортировку и измельчение до требуемых линейных размеров кусков - в пределах 20 на 20 см.

Предлагаемая технология обеспечивает допустимый уровень образования диоксинов. Максимальная температура (1000-1200 градусов) и время горения в зоне газификации гарантируют уничтожение диоксинов. После первой стадии сжигания нет выбросов в атмосферу, так как весь продукт-газ идет в горелку на выработку тепла. Низкие линейные скорости газового потока в реакторе и его фильтрация через слой исходного перерабатываемого материала обеспечивают крайне низкий вынос пылевых частиц с продукт-газом. В результате появляется возможность значительно сократить капитальные затраты на газоочистное и энергетическое оборудование. Таким образом, сжигание в две стадии позволяют резко уменьшить образование диоксинов и обеспечить допустимые нормы.

Что касается образующейся золы, то предлагается технология, позволяющую перерабатывать золу в химически нейтральный, механически достаточно стойкий продукт, который можно использовать даже при строительстве без всяких опасений. Из золы получаются керамические шарики, в которых имеется тройная физико-химическая защита поступления тяжелых металлов в окружающую среду. Степень вымываемости тяжелых металлов из таких шариков в тысячи раз меньше, чем из самой золы. Это переводит золу в безопасное состояние, т.к. простое замешивание в цемент означает просто отсрочку негативных последствий, поскольку цементные блоки недолговечны.

4. Проблемы переработки ТБО

Проблемы переработки ТБО лежат во многих сферах.

Сегодня основным источником компенсации затрат на вывоз и утилизацию ТБО являются платежи населения. Причем, совершенно очевидно, что существующие тарифы за обезвреживание бытовых отходов неадекватно низкие, и они не способны покрывать даже затраты на захоронение отходов и их вывоз. Недостаток средств на утилизацию компенсируется дотациями из госбюджета, но все равно при этом у органов ЖКХ не появляется денег на развитие системы раздельного сбора, такой, которая уже давно применяется в Европе. Кроме того, сегодня тариф за обращение с ТБО не дифференцирован – абсолютно не важно, собираете вы отходы раздельно или просто сваливаете все в один общий контейнер - платить за утилизацию мусора вы будете одинаково.

Еще одной проблемой существующей в нашей стране системы обращения с твердыми бытовыми отходами является довольно ограниченный рынок вторичного сырья – многие переработчики отходов сталкиваются с проблемами при реализации сырья, которое было получено из отходов.

В настоящее время информирование населения о проблеме утилизации ТБО практически не осуществляется, и население России ничего не знает о том, какие возможности несет в себе система раздельного сбора.

Кроме того, все способы обращения с отходами имеют свои минусы и плюсы.

Самый старый и известный — захоронение, строительство и содержание полигона намного проще и дешевле, чем устройство мусоросжигательного завода (МСЗ) или мусороперерабатывающего завода (МПЗ). В этом состоят, пожалуй, главные плюсы хранения отходов на полигоне. Минусов же довольно много:

• занимаются большие земельные площади (кроме собственно полигона следует учесть и окружающую его санитарно-защитную зону). В наше время земля вблизи больших городов дорога, да и расходовать её есть смысл на более чистые цели; а строительство полигона на большом удалении экономически нецелесообразно;
• при данном способе практически не извлекаются полезные компоненты отходов — то, на что потрачено немало материалов, труда и энергии просто закапывается в землю;
• трудности с рекультивацией территории. Любой, самый сверхвысоконагруженный полигон рано или поздно исчерпает свою ёмкость. После этого он должен быть засыпан землёй, на поверхности высажены деревья. Но эта территория ещё очень долгое время не будет пригодна практически ни для каких полезных применений. В толщах отходов происходят анаэробные (то есть без доступа воздуха) процессы — а они очень длительны. Таким образом, не только в период функционирования, но и после его окончания полигон ТБО занимает значительные земельные площади.

Сжигание отходов требует значительных капиталовложений. Теоретически, отходы могут рассматриваться как топливо, а МСЗ, соответственно, как теплостанции. На практике дело обстоит не так хорошо.

Во-первых, теплотворная способность отходов, не подвергавшихся разделению, очень низка — проще говоря, они могут вообще не гореть на воздухе (это зависит от содержании в ТБО негорючих фракций и изменяющейся в связи с погодными условиями влажностью) — для полного сжигания может потребоваться дополнительная сушка, использование настоящих топлив, применение обогащённой кислородом газовой смеси в качестве окислителя (вместо воздуха).

Во-вторых, отходящие дымовые газы МСЗ содержат значительное количество вредных примесей, как твёрдых, так и газо- или парообразных. Например, современные отходы могут включать значительное количество хлорсодержащей органики, при сжигании которой образуется такое вещество как диоксин, относящийся к суперэкотоксикантам, т. е. сверхотксичным веществам. В связи с этим требуется тщательная многоступенчатая очистка отходящих газов, а также применение особо высоких температур, чтобы исключить неполное сгорание отходов (при полном сгорании образуются менее токсичные вещества).

Наконец, сжигание всё равно не избавляет от проблемы отходов — оставшийся в топках негорючий шлак, уловленная в очистных установках зола составляют до 10% по объёму и 30% по массе первоначального количества ТБО «въехавшего» в ворота МСЗ. Этот шлак и золу всё равно надо куда-то девать. Часто просто на свалку, хотя возможно использование шлака как наполнителя для шлакоблоков и т. п.

Таким образом, в минусах МСЗ высокая стоимость оборудования, гораздо боле сложная, по сравнению с обычными теплостанциями, технология сжигания и очистки газов, плохое извлечение полезных компонентов. Даже с учётом разного рода ухищрений (предварительная сортировка, полезное использование образующегося тепла и шлака) МСЗ редко являются прибыльными предприятиями. Тем не менее, несмотря на все недостатки, в мире функционирует более тысячи МСЗ — хотя в последнее время наблюдается некоторая тенденция к сокращению их числа.

Основной проблемой сложившихся способов переработки вторсырья является не отсутствие технологий переработки, а отделение вторсырья от остального мусора (и разделение различных компонент вторсырья). Существует множество технологий, позволяющих разделять отходы и вторсырье. Все они – затратные и самая дорогая и сложная из них – извлечение вторсырья из уже сформировавшегося общего потока отходов на специальных предприятиях.

Основные проблемы, сопутствующие использованию ТБО в качестве топлива для получения энергии, для России, и для Москвы в частности, следующие:

1. Эффективная утилизация тепла, образующегося при сжигании отходов, и, прежде всего, проблема, связанная со сбытом вырабатываемой энергии. Нестабильность выработки электроэнергии вследствие сезонных и суточных колебаний количества и качества ТБО, а также при остановах технологических линий затрудняет ее сбыт в электрические сети.

2. Наиболее актуальным на сегодняшний момент является вопрос эффективного преобразования энергии ТБО в электрическую, т.к. абсолютный электрический КПД не превышает 14-15 %, в то время как за рубежом вновь вводимые в эксплуатацию установки, сжигающие ТБО, имеют абсолютный электрический КПД примерно 22%.

6. Перспективы переработки ТБО

При этом возможных направлений модернизации данной системы управления отходами два:

1) создание условий для минимизации образования отходов, т.е. технологическая модернизация экономики на основе наилучших доступных технологий;

2) вовлечение отходов, включая накопленные за предыдущие годы объемы, в хозяйственное использование в качестве вторичных материальных и энергетических ресурсов, т.е. развитие в России индустрии утилизации отходов.

Использование ТБО, включая промышленные отходы по типу бытовых, в качестве топлива с использованием энергии при ее преобразовании в электрическую и тепловую; механико-химическая очистка уходящих из котлов газов; внедрение новых технологий сжигания, в том числе в так называемых топках с «кипящим» слоем; полезное использование ряда составляющих отходов, в том числе шлаков, золы, металлов, - все это имеет огромное значение с точки зрения экономии ископаемого топлива, материалов, но, главным образом, охраны природы, воздушного и водного бассейнов в Москве и Московской области путем постепенного закрытия существующих свалок и отказа от выделения новых земель для их организации.

Наряду с общепринятыми (традиционными) схемами сжигания ТБО с использованием тепловой и электрической энергии в системах энергоснабжения городов, в том числе в Москве, имеется богатый опыт европейских стран в схемных решений, приводящих к комбинированным источникам энергоснабжения. В составе таких источников используется наряду с технологическими линиями обезвреживания ТБО с выработкой энергии не только энергетическое оборудование в виде парогенераторов, но и газотурбинные установки (ГТУ), парогазовые установки (ПГУ).

Опыт эксплуатации многочисленных зарубежных предприятий по термической переработке ТБО показывает, что современная ТЭС на ТБО является экологически безопасным предприятием. Это подтверждают и результаты исследований, проведённых на московских спецзаводах в период их запуска и последующей эксплуатации. Концентрация регламентируемых веществ в газообразных продуктах сгорания ТБО не превышает принятых в ЕС нормативных значений, что обеспечивает экологически безопасную эксплуатацию таких предприятий. Образующиеся золошлаковые остатки могут быть переработаны в инертный продукт для последующего использования, например, в дорожном строительстве, на территории самой ТЭС.

Для увеличения рынка вторсырья в развитых зарубежных странах сегодня применяются различные механизмы влияния - требования по обязательному применению вторсырья при выпуске новых товаров (в процентах) и льготное кредитование подобных производств. Также, в европейской системе госзакупок предусматриваются преимущества для таких предприятий и организаций, которые производят или поставляют товары и продукцию, которые производятся из вторичного сырья либо же с использованием вторсырья.

Перспективы использования в РФ твердых бытовых отходов в качестве вторичных энергетических ресурсов связаны с принятием законодательных документов, направленных на существенное сокращение полигонного захоронения, по крайней мере, для крупных городов, и повышение заинтересованности энергетических компаний в развитии возобновляемых источников энергии, а также активном внедрении новых технологий в области переработки.

Заключение

Процесс утилизации твёрдых бытовых отходов должен подбираться в каждом отдельном случае учитывая все особенности отходов, местности, их количество.

Сложность решения проблем утилизации бытовых отходов объясняется необходимостью применения сложного капиталоемкого оборудования и отсутствием экономической обоснованности каждого конкретного решения.

Резюмируя все написанное выше, можно с уверенностью заявить, что несмотря на существующие технологий рационального использования отходов, основной причиной неэффективной работы по утилизации ТБО является то, что проблемы охраны окружающей среды, использования ресурсов и непрерывного развития системы утилизации мусора до сих пор не являются приоритетными для органов управления в нашей стране.

Остается лишь надеяться на то, что в ближайшее время государством будут сделаны шаги, необходимые для создания новой более экологичной и эффективной системы обращения с ТБО.

Список литературы

1. Твёрдые бытовые отходы [Электронный ресурс].– https://ru.wikipedia.org Википедия — свободная энциклопедия.
2. Ситуация с отходами потребления в России и в Костромской области [Электронный ресурс].– Управление Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзора) по Костромской области.
3. Федеральный Закон Российской Федерации от 24 июня 1998 г. № 89-Ф3 (ред. от 25.11.2013) “Об отходах производства и потребления” [Электронный ресурс].– КонсультантПлюс: Версия Проф..- Электрон.данные и прог.- ЗАО «Консультант Плюс». – Москва. – 2001-2014.
4. Федеральный Закон Российской Федерации от 10.01.2002 № 7-ФЗ "Об охране окружающей среды" [Электронный ресурс].– КонсультантПлюс: Версия Проф..- Электрон.данные и прог.- ЗАО «Консультант Плюс». – Москва. – 2001-2014.
5. Сбор и удаление твердых бытовых отходов [Электронный ресурс].– http :// allformgsu . ru /
6. Технология захоронения ТБО [Электронный ресурс].– http://waste-nn.ru/tehnologiya-zahoroneniya-tbo/ 2011-2014 — «Министерство экологии и природных ресурсов Нижегородской области» .
7. Е.И. Гончарук, В.Г. Бардов, С.И. Гаркавий, А.П. Яворовский и др. – Под ред. Е.И. Гончарука. К.: Здоровье, 2006. — 792 с.
8. Хмельницкий А.Г. / Использование вторичных материальных ресурсов в качестве сырья для промышленности / Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки. — Новосибирск, 1995. — 167 с.
9. Баруздина Ю. / Продукции из вторсырья — зеленый свет/ Твердые бытовые отходы / май 2010. — 65 c .
10. Сачков А.Н., Никольский К.С., Маринин Ю.И. / О высокотемпературной переработке твердых отходов во Владимире / Экология городов. — М.: 1996. — 331 с.
11. Stubenvoll J., Bohmer S., Szednyj I. Stand der Technik bei Abfallverbrennungsanlagen. Studie im Auftrag des Bundesministerium fur Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft. Wien, September 2002, 164 с.
12. Способ экологически чистой переработки твердых бытовых отходов с производством тепловой энергии и строительных материалов и мусоросжигательный завод для его осуществления (RU 2502017) – патент.
13. Копылов А.Е. Экономические аспекты выбора системы поддержки использования возобновляемых источников энергии в России // Энергетик. 2008. № 1. 45 c .

Тур. «Что мы выбрасываем, или Золотые россыпи помоек».

Команды получают по три таблички – указателя с цифрами 1, 2, 3. На каждый задаваемый вопрос ведущий даёт три варианта ответа. По сигналу ведущего команды поднимают табличку с номером ответа.

Вопросы:

1. Большую часть мусора, загрязняющего Землю, составляют:

Пластмасса

2. Мировыми рекордсменами по количеству бытовых отходов являются жители:

2. Лондона

Нью – Йорка.

3. Какая отрасль промышленности во Франции считается самой активной и процветающей:

1. производство упаковочных материалов

Переработка мусора

3. производство автомобилей.

4. Прежде чем начать утилизацию отходов, их необходимо :

Рассортировать

2. собрать в одном месте

3. раскрошить

5. Для того чтобы переработать пластмассу, её необходимо:

1. компостировать

Сжечь при специальных условиях

3. переплавить

6. Первоочередная забота при выборе места свалки :

Защита поверхности земли и грунтовых вод

2. ограждение места свалки

3. укомплектование соответствующей техникой.

7. Появление «партизанских» свалок влечёт за собой:

1. загрязнение почвы

2. уродство ландшафта

Изменение климатических условий (температура, влажность)

8. Основа для разработки санитарных норм, а также для решений об открытии или остановке того или иного производства:

1. предельно допустимая концентрация вещества

2. наличие тяжёлых металлов.

3. государственный стандарт качества.

9. Вредные выбросы оказывают влияние:

1. только на те регионы, где появилось загрязнение

2.на ближайшие регионы

Даже на территории, удалённые от места, где загрязнение «увидело свет».

1. бытовой мусор

Пестициды

3. минеральные удобрения.

11. Какую страну называют «мусорным ящиком Европы»:

Британию

3. Польшу.

12. Более половины общего количества отходов в странах Европейского экологического сообщества приходится:

1. на тяжёлую промышленность

2. на лёгкую промышленность

На сельское хозяйство.

13. Какие из радиоактивных отходов целенаправленно рассеивают в окружающую среду:

Газы

2. жидкости

3. твёрдые вещества.

14. Наиболее эффективный путь борьбы с нарастающим количеством отходов , попадающих в окружающую среду:

1. их захоронение

2. разработка правовых механизмов регулирования процесса

Рециркуляция (повторное использование отходов).

15. Поступление в среду обитания вредных веществ, приводящих к нарушению функционирования экологических систем, называют:

Загрязнением

2. экологическим кризисом

3. интродукцией.

16. Первое место по суммарному объёму выбросов вредных веществ в атмосферу занимает:

1. теплоэнергетика

2. нефте – и газопереработка

Автотранспорт.

17. Что такое вермикультура:

1. систематизированный свод сведений о водных ресурсах страны

2. специальное разведение дождевых червей (для переработки органических отходов иповышения плодородия почвы).

3. способ определения степени чистоты воды.

18. Оптимальное решение энергетической проблемы:

Экономия энергии

2. развитие атомной энергетики

3. развитие ветроэнергетики.

19. Гарбология – это:

1. наука о доме, местопребывании

2. наука, изучающая почву

Мусороведение.

20. Бутылка или банка из пластмассы, брошенная в лесу, пролежит без изменения :

Лет и более.

21. Выброшенную бумагу «съедят» невидимки – микробы за:

Года

2. 5 – 8 лет

3. 20 и более лет.

Ведущий. Игра для болельщиков «Мусорить и убирать»

(Из зала приглашаются два участника, которые за 1 минуту должны собрать как можно больше мусора. Побеждает тот, кто больше соберёт, сопровождается музыкой, 1 бал).

«Очистим планету от мусора» - всемирная акция, которую впервые провели жители Австралии несколько лет назад, очищая океанские пляжи. Постепенно к ней присоединились люди многих стран, и тетерь каждый год в ней участвуют сотни тысяч людей во всех концах земного шара. Школьники тоже участвуют в уборке мусора.

(После окончания работы судьи подсчитывают баллы и с изображения земного шара убирают «отходы», соответствующие заработанным каждой командой очкам.)

тур. Не спешите выбрасывать свое будущее (или отходы).

«Устами младенца»

В этом туре ребята знакомятся с наиболее распространёнными отходами, возможностью их вторичного использования. Ведущий зачитывает высказывания об отходах. На каждый из отходов заготовлено по пять высказываний. Задача команд: попытаться понять, что имели в виду дети. И догадаться как можно скорее. Побеждает команда, которая первой верно назовёт отходы. Если команда даёт неверный ответ, из дальнейшей борьбы в этом туре она выбывает.

Детские высказывания:

1. Его производит обыкновенная корова.

2. В небольших количествах он очень полезен.

3. Когда его слишком много, это становится настоящим бедствием.

4. При попадании в водоёмы он разрушается, рыба и другие водные животные начинают задыхаться.

5. Его необходимо компостировать.

(Навоз.)

1. У меня очень много игрушек сделано из неё.

2.она бывает разноцветной, и её очень трудно сломать.

3. Предметы, изготовленные из неё, мало весят.

4. Если её поджечь, то появляется много чёрного дыма, который плохо пахнет.

5. Её нельзя выбрасывать, так как она сама по себе в природе не разлагается.

(Пластмасса.)

1. Её изобрели китайцы.

2. У нас её получают из дерева.

3. Она легко горит.

4. Из неё получается очень много мусора.

5. На ней обычно рисуют или пишут.

(Бумага.)

1. Его делают из песка.

2. Чаще всего оно прозрачное.

3. Когда падает, оно разбивается.

4. Если его нагреть, оно становится тягучим, как тесто.

5. Брошенное в лесу, оно может стать источником пожара.

(Стекло.)

1. Это то, чего много в городе, но мало в деревне.

2. Особенно много этого в промышленном городе, где много заводов и фабрик.

3. От этого люди болеют, много нервничают, громче кричат, и этого становится ещё больше.

4. Его издают разные приборы, машины.

5. Он вызывает загрязнение воздуха и окружающей среды, если этого много, то это вызывает опьянение и действует как наркотик.

(Шум.)

1. Этого почти не видно.

2. Этого очень много в промышленном городе, где работают фабрики и заводы.

3. От этого у людей бывают астма, бронхит, рак.

4. Это могут собрать на свои листья зелёные растения.

5. В городе, где этого очень много, не растут лишайники.

(Газовые отходы .)

1. Это получается, когда становится старым или ломается.

2. Это можно увидеть везде – в городе, в деревне, даже вдоль дорог.

3. Это можно сдать и получить деньги.

4. Из этого можно сделать что – то новое.

5. Это бывает цветным, и за него можно получить деньги.

(Металлолом.)

1. всегда чёрного цвета.

2. Этого много в городе, особенно где есть заводы и фабрики.

3. Это очень вредно.

4. У человека вызывает болезни, а одежда его делается грязной.

5. Этого много при горении.

(Сажа.)

1. Это то, без чего уже не может прожить.

2. Этим мы пользуемся каждый день.

3. Когда это попадает в воду, то образуется много пены.

4. Это убивает рыбу в воде, растения на земле.

5. С помощью этого всё становится чище.

(СМС.)

1. Это легче воды.

2. Это может плавать на воде и не тонет.

3. В речке этого много, когда в ней моют машины.

4. Это мешает дышать рыбам.

5. Это надо удалять с поверхности воды.

(Машинное масло.)

3 тур. Главные союзники экологов.

Домашнее задание – конкурс поделок « Отходы – в доходы!» или конкурс плакатов « Приведите в порядок свою планету»

Ведущий: Повторное использование и переработка отслуживших вещей и материалов может вестись в масштабах страны, города и в каждой квартире. В первом случае нужны специальные заводы, станки, оборудование и капиталовложения. А во втором – только желание и выдумка людей. Наши школьники приняли участие в конкурсе «Отходы – в доходы!»

4 тур. Что может сделать один?

Каждой из команд задаются вопросы. Надо продолжить сказанное, закончить фразу. (даётся время для обсуждения).

Задания.

Команда.

1. Почини и исправь вещь вместо того, чтобы….(её выбрасывать).

2. Старайся не пользоваться пенопластом, так как он практически….(не разлагается в природе)

3. Если есть садовый участок, используй пищевые отходы для….(приготовления удобрения)

4. Не покупай больше, чем может…(понадобиться тебе)

Команда.

1. Одежду, которую ты уже не носишь, можно…(отдать нуждающимся)

2. Не выбрасывай старые игрушки, книги: они могут…(кому-то понадобиться)

3. Старайся аккуратно обращаться со стеклянной тарой, которую….(можно сдать, повторно использовать)

4. Узнай, где поблизости есть пункт по приёму макулатуры, и…(сдай туда использованную бумагу).

«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 ). Результаты теста. « Каков твой экологический следпо отношению к упаковке»: От 5 до 7- след размером с мушиную лапку. Браво! Тебе ничего не остается, кроме как летать, жужжать и убеждать других делать так же как ты. От 8 до10- кошачий след. Супер! Не расслабляйся, лежа на печи, осталось сделать совсем чуть – чуть. От 11 до13 – отпечаток лошадиного копыта. Хватит топтаться на месте. Пора галопом нестись туда, где больше солнца. От 14 до 16 – след слона. Нужно постараться. Ты ступаешь тяжело, но у тебя есть силы, что бы далеко пойти. 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. А. Лекция «Внимание - упаковка!» Продемонстрируйте различные варианты упаковки детям. Следует подобрать упаковку из различных материалов - как простых, однокомпонентных (стеклянная бутылка, бумажный пакет, бутылка ПЭТ - полиэтилентерефталат, полиэтиленовый пакет, деревянная коробочка и т.д.), так и сложных, ламинированных упаковок - пакет из-под молока или сока с обозначением UHT (снаружи - пленка, затем слои алюминиевой фольги, серого картона, белой типографской бумаги и опять синтетической пленки). 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. № и буквенное обозначение Название пластмассы Для чего используется Полиэтилентерефталат Одноразовые бутылки для воды, газировок, пива, растительных масел Полиэтилен высокой плотности Упаковки для молока Поливинилхлорид Тара для моющих средств, упаковка для тортов и пирожных Полиэтилен низкой плотности Пакеты и пищевая плёнка для продуктов Полипропилен Стаканы, многоразовые контейнеры и баночки для продуктов Полистирол Лотки, стаканы для чая и кофе, предметы, похожие на пенопласта (пенополистирол), вилки, ложки, контейнеры для еды Другие виды пластика (акрилонитрил бутадиен стирол, акрил, поликарбонат, полиамид) Обратите особое внимание, что в Москве не принимаются на переработку пластики с маркировкой 3 и 7 ("поливинилхлорид" и "все прочие пластики"). Концепция 3R Понятно, 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).

Твёрдые бытовые отходы (ТБО, бытовой мусор) - непригодные для дальнейшего использования пищевые продукты и предметы быта или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. ТБО делятся также на отбросы (биологические ТО) и собственно бытовой мусор (небиологические ТО искусственного или естественного происхождения), а последний часто на бытовом уровне именуются просто мусором.

Твердые бытовые отходы и их классификация

Ежегодно количество мусора возрастает примерно на 3 % по объёму. Количество ТБО в СНГ составляет около 100 млн тонн/год, причём на долю России приходится более четверти этого объёма (по другим данным за 2007 год для РФ - около 63 млн тонн/год).

Состав твёрдых бытовых отходов зависит от многих факторов: уровня развития страны и региона, культурного уровня населения и его обычаев, времени года и других причин. Более трети ТБО составляют упаковочные материалы, количество которых непрерывно увеличивается. ТБО характеризуются многокомпонентностью и неоднородностью состава, малой плотностью и нестабильностью (способностью к загниванию). Источниками образования ТБО могут быть как жилые, так и общественные здания, торговые, зрелищные, спортивные и другие предприятия. В зарубежной практике названию "ТБО" соответствует термин "твердые муниципальные отходы" (Municipal Solid Waste).

В состав ТБО входят следующие виды важных отходов:

• бумага (картон);
• крупногабаритные материалы;
• пищевые (органические) отходы;
• пластик;
• металлы;
• резина;
• кожа;
• текстиль;
• стекло;
• дерево и прочие.

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.

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.

В России объем образования ТБО в 2007 году составил - 56,8 млн. т

Таблица №1: Обращение с ТБО в России

Российская нормативно-правовая база обращения с отходами

Действующие национальные стандарты РФ в сфере ресурсосбережения. За 1994-2003 годы были разработаны и приняты МГС стран СНГ и Госстандартом России 13 следующих стандартов:

1. ГОСТ 30166-95 Ресурсосбережение. Основные положения;
2. ГОСТ 30167-95 Ресурсосбережение. Порядок установления показателей в документации на продукцию;
3. ГОСТ 30772-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения;
4. ГОСТ 30773-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Этапы технологического цикла отходов;
5. ГОСТ 30774-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Паспорт опасности отходов. Основные требования;
6. ГОСТ 30775-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Классификация, идентификация и кодирование отходов. Основные положения;
7. ГОСТ Р 51768-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Определение ртути в ртутьсодержащих отходах производства и потребления. Основные положения;
8. ГОСТ Р 51769-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Документирование и регулирование деятельности по обращению с отходами производства и потребления. Основные положения;
9. ГОСТ Р 52106-2003 Ресурсосбережение. Основные положения;
10. ГОСТ Р 52104-2003 Ресурсосбережение. Термины и определения;
11. ГОСТ Р 52107-2003 Ресурсосбережение. Классификация и определение показателей;
12. ГОСТ Р 52108-2003 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Основные положения;
13. ГОСТ Р 52105-2003 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Классификация и методы переработки ртутьсодержащих отходов.

Все указанные стандарты направлены на решение проблем ресурсосбережения путем эффективного вовлечения отходов в промышленный оборот, использования современных методов и средств стандартизации и метрологии, необходимых для регулирования этой деятельности, в том числе с использованием таких инструментов, как паспортизация, регистрация, сертификация, лицензирование, а также идентификация, кодирование, классификация, информационное обеспечение, определение опасных и товарных (инертных) характеристик отходов.

Совершенствование российского экологического законодательства в сфере обращения с отходами Российская нормативно-правовая база в области обращения с отходами21 на сегодняшний день во многом устарела, отстает от норм международного права и требует модернизации. Государство слабо стимулирует переработку отходов. Современные экологические принципы, подходы и требования не учитываются должным образом при размещении госзаказа на поставки товаров, выполнение работ, оказание услуг для государственных и муниципальных нужд. Изготовление продукции из вторичного сырья не является приоритетным критерием государственных закупок. Развитые страны пришли к пониманию необходимости усиления государственного регулирования в области управления отходами. Их утилизация рассматривается как самостоятельная отрасль экономики, тесно связанная с теми отраслями промышленности, где образуются соответствующие виды отходов. Пересмотр подходов к проблеме обращения с отходами в европейских странах проводится регулярно и влечет изменения в законодательстве. В России основополагающий Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» был принят почти 15 лет назад – в 1998 году, и уже в силу этого требует корректировки. Именно на этот закон ориентируется большинство субъектов, занятых в процессе обращения с отходами. Эксперты отмечают, что в нем не закреплены:

• приоритет утилизации над захоронением;
• ответственность производителя за утилизацию в конце жизненного цикла;
• запрещение ввоза неутилизируемой в качестве вторсырья упаковки;
• необходимость применения наилучших доступных технологий. Основополагающим правовым актом ЕС в области обращения с отходами стала Рамочная директива об отходах.

Важнейшими принципами выбранной в ЕС стратегии в области ресурсосбережения, отходопереработки и управления отходами являются:

• предпочтение предотвращения образования отходов, а не их размещения на свалках и полигонах;
• принцип достаточности производственных мощностей и оборудования для утилизации и размещения отходов;
• внедрение наилучших доступных технологий без чрезмерных финансовых затрат для предприятий;
• рациональное размещение мощностей по утилизации ближе к производственным мощностям, являющимся источником их образования (что значительно снижает транспортные издержки перемещения отходов);
• расширение ответственности производителя за весь цикл производимой продукции;
• соблюдение принципа «загрязнитель платит», согласно которому загрязнитель покрывает затраты на удаление отходов или минимизацию неблагоприятных последствий от них;
• внимание к превентивным мероприятиям по недопущению ущерба окружающей среде и здоровью населению.

В России в области наилучших доступных технологий до сих пор не сформирована эффективно работающая правовая база, хотя именно это направление способно стимулировать технологическое обновление производств.

В Федеральном законе от 10 января 2002 года № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» закреплен термин «наилучшая существующая технология», что вызывает беспокойство экспертов в связи с тем, что внедрить наилучшую существующую технологию ввиду возможной ее недоступности трудно, в том числе экономически. Поэтому предлагается использовать термин «наилучшая доступная технология», который распространен в европейском законодательстве. Еще одним недостатком существующего законодательства является то, что закон не уточняет критерии отнесения технологий к этой категории и не приводит обоснование выбора этих технологий. В Европейском союзе наилучшие доступные технологии внедряются в промышленности с момента вступления в 1996 году в силу Директивы 96/61/ЕС «О комплексном предотвращении и контроле загрязнений». Эта директива обязывает государства – члены ЕС обеспечивать регулирование промышленной деятельности посредством разрешительной процедуры, основанной на технологических нормативах с использованием «наилучших доступных технологий». В целом европейское законодательство в данной отрасли становится более системным и комплексным. Так, данная директива была заменена Директивой Европейского парламента и Совета Европейского союза 2008/1/EC от 15 января 2008 года. Новая директива включает нормы Директивы Совета 96/61/ЕС, а также несколько крупных изменений, внесенных последующими директивами в этой сфере, в частности, Директивой 2003/4/ЕС.

Ключевым элементом современных регулятивных общеевропейских механизмов, основанных на принципе использования наилучших доступных технологий, являются не только законодательные нормы сами по себе, но и инфраструктура, включающая специализированные государственные институты, занимающиеся их анализом, мониторингом, информированием заинтересованных субъектов, внедрением соответствующих технологических и экологических стандартов, выпуском и обновлением соответствующих справочников по отраслям. В законопроекте «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части совершенствования нормирования в области охраны окружающей среды и введения мер экономического стимулирования хозяйствующих субъектов для внедрения наилучших технологий» все это неявно возлагается на «уполномоченный Правительством Российской Федерации федеральный орган исполнительной власти». Сегодня необходимость сближения норм государственной экологической политики России в области обращения с отходами с основными направлениями европейского законотворчества приобретает первостепенное значение. Поэтому в настоящее время рассматривается «прямое внедрение» норм ЕС в действующее законодательство в области экологии, ресурсосбережения и управления отходами и их переработкой. Слабое знание нормативно-правовой базы ЕС уже сейчас негативно сказывается на экспорте российской продукции. В перспективе значимость экологичности как конкурентного преимущества будет лишь возрастать.

Законодательство и практика обращения с бытовыми отходами в странах Европы

Вопросы обращения с бытовыми отходами в настоящее время являются одной из наиболее острых проблем современных городов. В странах Европы накоплен большой опыт по сбору, транспортировке и переработке мусора. Основные применяемые меры направлены на сокращение объема отходов, подлежащих захоронению, переработку отходов и превращение их во вторичное сырье. Данный материал посвящен вопросам организации работ по обращению с бытовыми отходами, ответственности органов исполнительной власти, деятельности частных компаний.

Принцип обращения с отходами на примере Польши

За организацию сбора домашнего мусора и отходов несут ответственность местные органы власти. Их главные функции включают:

• издание правил, которым обязаны следовать домовладельцы (например, обязательство сбора отходов домохозяйств и передача их уполномоченной фирме по мусоросбору);
• выдача лицензий фирмам по сбору и транспортировке мусора;
• определение максимального размера налога за вывоз мусора (оплата услуг фирм по сбору мусора, взимаемая с домовладельцев, зависит от ситуации на рынке, но не должна превышать максимального установленного размера).

Польский муниципалитет (в особенности в сельских районах страны) в среднем занимает небольшую площадь, что не позволяет создавать полноценные и экономически эффективные системы сбора и утилизации отходов. Поэтому приветствуется создание местными органами власти региональных ассоциаций по управлению отходами. Однако, поскольку такое объединение не является обязательным, в стране создано немного таких ассоциаций. Все домовладельцы (владельцы и управляющие) обязаны заключить договор с фирмой, занимающейся сбором, транспортировкой и утилизацией отходов. Они имеют право выбирать из фирм данного профиля, действующих на рынке. Фирма должна сообщить соответствующим местным органам власти обо всех заключаемых контрактах (местные органы власти ведут реестр контрактов). Это является гарантией того, что все домовладельцы обращаются с отходами должным образом. Местные органы власти определяют условия выдачи лицензий. Это могут быть, например, требования к оборудованию, которым располагает и пользуется фирма. Формально для выдачи лицензий не существует никаких ограничений. Число фирм, работающих на рынке отходов, является значительным. В результате нередко бывает, когда мусор из разных зданий на одной улице собирают несколько различных фирм. Сторонники такой системы утверждают, что это выгодно для домовладельцев (они могут выбрать оператора, предлагающего самые низкие цены). Однако, по мнению местных властей, есть претензии к такой системе, поскольку увеличиваются затраты на охрану окружающей среды и полный контроль над потоками отходов становится более затруднительным. Транспорт мусороуборочных фирм используется при такой системе неэффективно, пропадает и не используется часть вторичного сырья, поскольку сами фирмы выбирают удобное для них решение, а закапывание мусора, например, оказывается самым дешевым. Как результат – в Польше более чем 95 % домашних отходов оказывается на свалках. Вследствие этого парламент уполномочил местные органы власти указывать в лицензии, каким должен быть конечный результат работы по обращению с отходами. Несмотря на протесты частного сектора (фирмы, работающие с отходами, например, утверждают, что подобное регулирование является нарушением правил свободного рынка), новые правила регулирования, вероятно, усилят контроль над потоками отходов и будут способствовать развитию системы их утилизации. Другая мера направлена на значительное увеличение уровня платы за закапывание мусора. Таким образом, в перспективе закапывание мусора будет менее конкурентоспособным в сравнении с разными вариантами рециркуляции и вторичного использования отходов.

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%.