Управление отходами производства и потребления

Отходы производства и потребления – вещества или предметы, которые образованы в процессе производства, выполнения работ, оказания услуг или в процессе потребления, которые удаляются, предназначены для удаления или подлежат удалению.

    Отходами производства следует считать остатки сырья, материалов или полуфабрикатов, образовавшиеся при изготовлении продукции и полностью или частично утратившие свои потребительские свойства, а также продукты физико-химической или механической переработки сырья, получение которых не являлось целью производственного процесса и которые в дальнейшем могут быть использованы в народном хозяйстве как готовая продукция после соответствующей обработки или в качестве сырья для переработки.

    Отходами потребления считаются различного рода изделия, комплектующие детали и материалы, которые по каким-либо причинам не пригодны для дальнейшего использования. Эти отходы можно разделить на отходы промышленного и бытового потребления.

    К отходам промышленного потребления относятся, например, металлолом, вышедшее из строя оборудование, изделия технического назначения из резины, пластмасс, стекла и др.

Бытовыми отходами являются пищевые отходы, изношенные изделия бытового назначения (одежда, обувь и пр.), различного рода использованные изделия (упаковки, стеклянная и другие виды тары), пастообразные отходы бытовых сточных вод и др.

Твёрдые коммунальные отходы (ТКО) – отходы, образующиеся в жилых помещениях в процессе потребления физическими лицами, а также товары, утратившие свои потребительские свойства в процессе их использования физическими лицами в жилых помещениях в целях удовлетворения личных и бытовых нужд. К твердым коммунальным отходам также относятся отходы, образующиеся в процессе деятельности юридических лиц, индивидуальных предпринимателей и подобные по составу отходам, образующимся в жилых помещениях в процессе потребления физическими лицами.

ТКО представляют собой гетерогенную смесь сложного морфологического состава (черные и цветные металлы, макулатуросодержащие и текстильные компоненты, стеклобой, пластмасса, токсически опасные гниющие пищевые и растительные остатки, камни, кости, кожа, резина, дерево, уличный смет и пр.). Большую опасность представляют попадающие в ТКО токсичные и инфицированные компоненты (в т.ч. медицинские и биологические отходы), создающие в необезвреженном виде неблагоприятную санитарно-эпидемиологическую обстановку. В то же время ТКО содержат ценные компоненты (металлы, органические вещества), а также являются потенциальным энергетическим источником.

Отходы содержат вредные вещества и обладают опасными свойствами (токсичностью, пожаро-взрывоопасностью, коррозионностью) и/или содержат возбудителей инфекционных болезней, то есть представляют потенциальную опасность для окружающей природной среды и/или здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами. Такие отходы являются опасными, но степень их опасности для окружающей среды и человека может быть различна.

Обращение с отходами – деятельность по сбору, накоплению, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов.

Отходы в зависимости от степени негативного воздействия на окружающую среду подразделяются на пять классов опасности:

I класс – чрезвычайно опасные отходы;

II класс – высокоопасные отходы;

III класс – умеренно опасные отходы;

IV класс – малоопасные отходы;

V класс – практически неопасные отходы.

Структурная схема обращения с отходами

Рис. 4.3. Структурная схема обращения с отходами

 

Классификация отходов

Классификация отходов может быть различна в зависимости от принятой системы обращения с отходами.

Существуют классификации:

•по отраслевому принципу

•по производственным циклам

•по направлению использования (в том числе по горючести).

 

На практике широко используются три способа классификации отходов:

•по агрегатному состоянию

•по происхождению

•по видам воздействия на природную среду и человека.

Паспортизация отходов

Одним из основных документов в системе управления отходами является паспорт опасных отходов – документ, удостоверяющий принадлежность отходов к отходам соответствующего вида и класса опасности, содержащий сведения об их составе, который необходим для организации многих процессов обращения с отходами.

 Транспортировка отходов

 Мусороперегрузочные станции – предприятия, предназначенные для перегрузки отходов из малых мусоровозов, которые осуществляют сбор отходов из мест их образования, в более грузоподъемные для перемещения отходов в места размещения..

 

Схемы транспортировки ТКО

Рис. 4.4. Схемы транспортировки ТКО

 

Преимущества МПС:

•возможность внедрения операций сортировки, измельчения, прессования

•возможность извлечение вторсырья из ТКО а, следовательно, уменьшение объёма вывозимых на полигоны отходов и возможность получения дохода от реализации вторсырья

•уменьшение объёма транспортируемых отходов, соответственно снижение количества мусоровозов и увеличение срока службы полигонов

•уменьшение количества мусоровозов, позволяющее снизить эмиссию загрязняющих веществ в окружающую среду, уменьшить загруженность транспортных сетей города и снизить величину порожних пробегов мусоровозов

 

МПС различаются:

•по набору проводимых на них операций с ТКО (перегрузка без уплотнения, с уплотнением, с прессованием; сортировка; дробление)
•по исполнению (одно и двухуровневые)
•по производительности – малые (не более 50 т/сут.), средние (50 - 150 т/сут.) и крупные (свыше 150 т/сут.)

Сортировка

В общем случае назначение сортировки ТКО заключается в выделении тех или иных ценных компонентов для вторичного использования их, а также с целью оптимизации состава отходов для последующих утилизации с учетом: гомогенизации; способности к горению и ферментации; стабилизации теплотворной способности; снижения содержания вредных и балластных компонентов.

Селективный сбор у населения отходов потребления (макулатуры, текстиля, пластмассы, стеклотары и пр.) практикуется во многих странах. Такой подход позволяет предотвратить попадание в ТКО ряда ценных компонентов, которые можно использовать повторно или для производства новой продукции, а также опасных компонентов. При этом возможны два варианта организации селективного сбора ТКО в местах их образования: чисто селективный (покомпонентный) сбор отходов в различные контейнеры и, так называемый, коллективно-селективный сбор ряда компонентов в один контейнер. Например, практикуется совместный сбор в один контейнер стекла, металлов и бумаги с последующей их механизированной сортировкой на специальной установке. Следует отметить, что при селективном или коллективно-селективном сборе отходов в местах образования можно обеспечить наилучшее качество отсортированного сырья, если сортировка производиться на следующих этапах обращения с отходами, то качество извлекаемого сырья падает. В России в настоящее время селективный сбор в местах образования для ТКО практически отсутствует.

 

Назначение сортировки ТКО: заключается в выделении тех или иных ценных компонентов ТКО для вторичного использования их, а также с целью оптимизации состава отходов для последующих пределов переработки с учётом:

Сортировка может осуществляться:

В настоящее время наибольшее распространение получили два варианта технологии сортировки твердых бытовых отходов:

•механизированная сортировка ТКО на объектах промышленной обработки отходов;

•сочетание механизированной и ручной сортировки на мусороперегрузочных станциях.

Промышленное обезвреживание ТКО в основном ориентировано на сжигание отходов с целью получения тепловой и электрической энергии, а так же уменьшения объемов отходов, что обеспечивают эффективное обезвреживание инфицированных компонентов отходов.

Уменьшение за счет сортировки количества направляемых на сжигание отходов снижает капитальные затраты до 25%. по сравнению с сжиганием несортированных ТКО. Это достигается тем, что с помощью сортировки извлекаются экологически опасные компоненты и, как следствие, уменьшается содержание вредных веществ в газовых выбросах, что упрощает газоочистку, снижает стоимость газоочистного оборудования и уменьшает отрицательное экологическое влияние мусоросжигательной завода.

Внедрение предварительной сортировки позволяет получить прибыль от реализации товарной продукции, равную 20–25%. Эта прибыль образуется за счет выделения лома цветных металлов и лучшего качества лома черных металлов.

Введение в технологическую схему операций ручной сортировки отходов дает возможность выделения отдельных компонентов ТКО в более чистом виде по сравнению с механизированной сортировкой. Например, в этом случае можно разделить макулатуру и полимеры с целью их последующей реализации потребителям и получения прибыли. Поэтому на мусороперегрузочных станциях предлагается использовать технологическую схему с применением операций ручной сортировки для выделения содержащихся в отходах ценных компонентов (металлов, макулатуры, полимеров и др.).

 

Повышение эффективности ручной сортировки может быть достигнуто и с помощью трёх последовательных механизированных операций – магнитной сепарации; грохочения в барабанном грохоте и включения в технологическую схему электродинамической сепарации цветного лома.

Ручная сортировка ТКО

 

Простейшая схема сортировки на МПС

1 – Подача ТКО; 2 – Цепной конвейер; 3 – Разрыватель пластиковых пакетов/Вибросепаратор; 4 – Контейнер для мелкой фракции; 5 – Сортировочная кабина/Сортировочная платформа; 6 – Сортировочный конвейер; 7 – Стационарный пресс для биоотходов; 8 – Контейнер под черный металл/под цветной металл; 9 – Стационарный пресс для картона/для бумаги/ для Тетра упаковок или ПЭТ бутылок

Рециклинг
(вторичное использование или переработка)

    Рециклинг – повторное использование или возвращение в оборот отходов производства и потребления или их переработка с целью получения сырья и материалов для промышленного производства.

    Переработке могут быть подвергнуты такие отходы и изделия, потерявшие свои потребительские, как:

•макулатура (бумага, картон, газеты, текстиль, картонная упаковка для жидких продуктов Tetra Pak); стекло (стеклотара, стеклобой);
•металлолом (черный, цветной, драгоценный);
•пластмассы (полиэтилентерефталат, поливинилхлорид, полиэтилен высокого давления и низкого, АБС-пластик, полистирол); резина (в том числе шины);
•электроника (изделия, платы, аккумуляторы, ртутные лампы, провод);
•химикаты (кислоты, щелочи, органика);
•нефтепродукты (масла, битум, асфальт);
•строительные (кирпич, бетон);
•древесина (сучья, стружка, листья);
•биологические (пищевые отходы, жиры, ассенизация, сточные воды).

 

Проблема отходов в РФ и развитых странах мира

Отходы в больших количествах образуются во всех базовых отраслях промышленности (сельское хозяйство, энергетика, металлургия, строительство, транспорт), а также в быту.

Твердые комунальные отходы (ТКО), образующиеся в результате жизнедеятельности человека, представляют собой гетерогенную смесь сложного морфологического состава (черные и цветные металлы, макулатуросодержащие и текстильные компоненты,  стеклобой, пластмасса,  токсически опасные гниющие пищевые и растительные остатки, камни, кости, кожа, резина, дерево, уличный смет и  пр.). Большую  опасность представляют  попадающие в ТБО токсичные, инфицированные компоненты (в  т.ч. медицинские  и биологические отходы), создающие в  необезвреженном виде  неблагоприятную санитарно-эпидемиологическую обстановку. В то же время ТБО  содержат ценные компоненты (металлы, органические вещества), а также являются потенциальным энергетическим источником.

Ежегодно каждый городской житель производит 200–500 кг ТКО, образующих городской мусор. Промедление с его удалением, обезвреживанием и ликвидацией недопустимо, так как оно может привести к возникновению глобальных эпидемий и серьезному загрязнению городов. Поэтому особое внимание в последнее время направлено на необходимость решения проблемы ТКО.

Основной проблемой отходов, характерными как для РФ, так и других стран это:

- непрерывное увеличением количества отходов из-за быстрых темпов урбанизации, увеличения производства и потребления продукции;

Для России основной проблемой является то, что основная часть ТКО, как и отходов производства и потребления, складируется на полигонах, санкционированных и несанкционированных свалках. Другие методы переработки и обезвреживания ТБО пока не получили широкого применения.

В Московском регионе ежегодно образуется 20 млн. куб. метров отходов (13 млн. куб. метров в Москве и 7 млн. куб. метров – в области). На территории Московской области насчитывает более 300 полигонов и санкционикованных свалок (из них 39 полигонов, имеющие лицензии), площадь каждого такого объекта значительна - от 1 га до 124 га. Число несанкционированных свалок очень велико (около 1500) и практически не поддается учёту.

До последнего времени при организации свалок принимались во внимание только сиюминутные интересы эксплуатации и возникали стихийно без учета природоохранных требований. Поэтому эти объекты расположены на неиспользуемых землях, в отработанных карьерах, вблизи населенных пунктов. Игнорирование роли гидрогеологических условий привело к тому, что многие свалки были организованы на участках с неблагоприятными геолого-гидрогеологическими условиями и стали источниками интенсивного загрязнения природной среды.

В общем виде проблема обращения с отходами производства и потребления представляет собой комплекс взаимосвязанных задач, характерных для различных регионов и административных образований. На рис.6.1 представлена структурная схема обращения с отходами производства и потребления, являющаяся основой системы управления отходами.

Для развитых стран основной проблемой является высокая степень образования отходов, связанная с высокой потребительской способностью населения и развитием промышленности.

Структура системы управления отходами в странах Западной Европы, США, Японии и др. аналогична структуре, принятой в РФ. Однако, реализация технологических процессов и циклов, входящих в общий процесс управления отходами, различна. Так, например, в странах ЕЭС перерабатывается примерно 60% промышленных и около 95% сельскохозяйственных отходов. В Японии перерабатывается около 45% промышленных отходов.

Анализ обращения с твердыми бытовыми отходами в этих странах показывает, что в Великобритании 90% ТКО вывозится на свалки (полигоны), в Швейцарии – 20%, в Японии и Дании – 30%, во Франции и в Бельгии – 35%. Остальные ТКО, в основном, сжигаются, лишь небольшая часть ТКО подвергается компостированию.