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, железо, ткани и различные виды пластика. Также с глубокой древности используются в сельском хозяйстве органические сельскохозяйственные и бытовые отходы.
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, распространённых технических сплавов и некоторых черных
металлов.
По морфологическому признаку ТБО в настоящее время состоит из следующих компонентов:
· Бумага - газеты, журналы, упаковочные материалы
· Пластмассы
· Пищевые и растительные отходы
· Различные металлы (цветные и чёрные)
· Стеклобой
· Текстиль
· Древесина
· Кожа, резина
· Кости
· Смёт
Характеристики основных типов бытового мусора
Приведём характеристики основных типов бытового и наиболее распространённого строительного мусора.
Пищевые отходы
Ущерб природе: практически не наносят. Используются для питания различными организмами.
Вред человеку: гниющие пищевые отходы - рассадник микробов.
Пути разложения: используются в пищу разными микроорганизмами.
Конечный продукт разложения: тела организмов, углекислый газ и вода.
Время разложения: 1 - 2 недели.
Способ использования: компостирование.
Наименее опасный способ обезвреживания: компостирование.
Категорически запрещается бросать в огонь, так как могут образоваться диоксиды.
Макулатура
Материал: бумага, иногда пропитанная воском и покрытая различными красками.
Ущерб природе: собственно бумага ущерба не наносит. Однако краска, которой покрыта бумага, может выделять ядовитые газы.
Вред человеку: краска может выделять при разложении ядовитые вещества.
Пути разложения: используются в пищу разными микроорганизмами.
Конечный продукт разложения: перегной, тела различных организмов, углекислый газ и вода.
Время разложения: 2-3 года.
Способ вторичного использования: переработка на обёрточную бумагу.
Наименее опасный способ обезвреживания: компостирование.
Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ, вода, зола.
Категорически запрещено сжигать бумагу в присутствии пищевых продуктов, так как могут образоваться диоксиды.
Изделие из тканей
Ткани бывают синтетические и натуральные. Всё, написанное ниже, относится к натуральным тканям.
Ущерб природе: не наносят.
Пути разложения: используются в пищу некоторыми микроорганизмами.
Конечный продукт разложения: перегной, тела организмов, углекислый газ и вода.
Время разложения: 2-3 года.
Способ вторичного использования: компостирование.
Наименее опасный способ обезвреживания: сжигание в условиях, обеспечивающих полноту сгорания.
Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ, вода и зола.
Во многих странах Европы на мусоросборных площадках спальных районов, помимо контейнеров для сбора металла, пластика, бумаги и стекла, появились контейнеры для сбора использованной одежды и обуви.
Деревянные изделия
Материал: дерево.
Ущерб природе: не наносят.
Вред человеку: могут вызвать травмы.
Пути разложения: используются в пищу некоторыми микроорганизмами.
Конечный продукт разложения: перегной, тела организмов, углекислый газ и вода.
Время разложения: несколько десятков лет.
Способ вторичного использования: переработка на бумагу или древесно-стружечный материал.
Наименее опасный способ обезвреживания: сжигание
Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ и вода.
Металлолом
Ущерб природе: соединения железа ядовиты для многих организмов. Куски металлов травмируют животных.
Вред человеку: вызывают различные травмы.
Пути разложения: под действием растворённого в воде или находящегося в воздухе кислорода медленно окисляется до оксида железа.
Конечный продукт разложения: порошок ржавчины или растворимые соли железа.
Скорость разложения: на земле - 1 мм в глубину за 10 - 20 лет, в пресной воде - 1 мм в глубину за 3 - 5 лет, в солёной воде - 1 мм в глубину за 1 - 2 года.
Способ вторичного использования: переплавка.
Наименее опасный способ обезвреживания: вывоз на свалку или захоронение.
Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксиды или растворимые соли железа.
Стеклотара
Материал: стекло.
Ущерб природе: битая стеклотара может вызывать ранения животных.
Вред человеку: битая стеклотара может вызывать ранения. В банках накапливается вода, в которой развиваются личинки насекомых.
Пути разложения: медленно растрескивается и рассыпается от перепадов температур; стекло постепенно кристаллизуется и рассыпается.
Конечный продукт разложения: мелкая стеклянная крошка, по виду неотличимая от песка.
Время разложения: на земле - несколько сотен лет, в спокойной воде - около 100 лет.
Способ вторичного использования: использование по прямому назначению или переплавка.
Наименее опасный способ обезвреживания: вывоз на свалку или захоронение.
Продукты, образующиеся при обезвреживании: стеклянная крошка.
Батарейки
Материал: цинк, уголь, оксид марганца.
Ущерб природе: ядовиты для многих организмов.
Вред человеку: ядовиты для человека.
Пути разложения: окисляются под действием кислорода.
Конечный продукт разложения: соли цинка и марганца.
Время разложения: на земле - около 10 лет, в спокойной воде - несколько лет, в солёной воде - около года.
Способ вторичного использования: цинк можно использовать в школьной лаборатории для получения водорода, оксид марганца - для получения хлора.
Наименее опасный способ обезвреживания: вывоз на свалку.
Продукты, образующиеся при обезвреживании: соли цинка и марганца.
Приведённые сведения показывают, что утилизация мусора - дело
непростое и небезопасное. Поэтому имеет смысл наряду с разработкой методов его
утилизации каким-то образом уменьшить количество мусора на душу населения. К
сожалению, в настоящее время наблюдается обратная тенденция: эта величина, во
всяком случае, в крупных городах, растёт, в первую очередь, за счёт упаковки
для продуктов и различных предметов одноразового использования. Изменение этой
тенденции - важная задача, которая, к сожалению, выходит за рамки одной химии.
Влияние мусора на здоровье человека следующее:
распространение инфекционных заболеваний,
раздражение и болезни дыхательных путей,
изменения на генетическом уровне,
изменение репродуктивной функции,
раковые заболевания;
Опасность для природы:
Нарушение систем жизнеобеспечения на локальном, региональном
и глобальном уровнях, изменения климата и снижение естественной скорости
круговорота веществ и поступления энергии, необходимых для нормальной
жизнедеятельности человека и других живых существ.
Технологии:
Существуют различные технологии сжигания отходов в мусоросжигательных заводах, их разделяют по типу печей, в которых производят сжигание.
Слоевое сжигание
Для слоевого сжигания характерна подача горячих воздушных потоков на слой отходов, загруженный на колосниковую решётку. Различают несколько разновидностей слоевого сжигания: с неподвижной колосниковой решеткой, с подвижной цепной решёткой.
Колосниковая решетка - Представляет собой чугунную решетку, служащую для поддержания слоя твёрдого топлива. Колосниковая решётка имеет отверстия или щели, через которые под неё просыпается зола.
Технология кипящего слоя
В технологии кипящего слоя отходы предварительно разделяют на гомогенные фракции, а затем сжигают в специальных камерах в присутствии песка и абсорбента, который обладает высокой теплопроводимостью. В процессе горения частицы слоя под действием струй воздуха начинают активно перемещаться, так что это поведение напоминает поведение жидкости и так же подчинятся законам гидростатики. Этот способ позволяет снизить эмиссию токсичных веществ при сгорании.
Пиролиз и газификация
Отходы под давлением нагревают в бескислородной среде. В результате образуются жидкости и газы с высокой удельной теплотой сгорания, которые можно использовать в качестве топлива.
Дожигатели диоксинов
Разрушение диоксиновой решётки происходит при температуре свыше 1250 С, которую необходимо поддерживать в течение двух секунд. В связи с этим летучие газы, полученные от сжигания отходов, пропускают через специальную камеру, где их повторно сжигают, чтобы понизить концентрацию диоксинов.
Выбросы:
Диоксины и фураны
При сжигании отходов содержащих хлорированный пластик, например поливинилхлорид, выделяются высокотоксичные вещества - фураны и диоксины. Согласно данным Агентства охраны окружающей среды Германии, при сжигании одного килограмма отходов, содержащих хлорированный пластик, выделяется около 40 мкг диоксинов.
Другие выбросы
На сжигаемую тонну отходов приходится от 4 до 8 м³ газообразных выбросов, которые содержат оксиды азота, серы (IV), серы (VI), соляную кислоту, тяжелые металлы (ртуть, кадмий, свинец и другие) и дисперсионную пыль.
Очистка:
Очистка летучих газов на мусоросжигательном заводе - техноёмкий и дорогой этап, на этом этапе происходит очистка дымовых газов перед выбросом.
В технологическом процессе любого предприятия потребляемая
вода подвергается загрязнению. Соблюдение экологических норм и правил
предписывает производить очистку стоков прежде, чем вода будет возвращена в
окружающую среду. Повторное использование воды дает возможность внести свой
вклад в защиту окружающей среды. Конечно же, замкнутые системы, которые
позволяют использовать для технологических процессов оборотную воду, нуждаются
в высокотехнологичном очистном оборудовании. В связи с этим на предприятиях,
которые нуждаются в большом количестве воды, стоит использовать оборотную
систему водоснабжения.
Оборотное водоснабжение - наиболее прогрессивный способ подачи воды на химические и производственные предприятия, обеспечивающий максимальное сохранение водных ресурсов и окружающей среды. В последнее время оборотное водоснабжение становится преобладающим в ряде отраслей промышленности нашей страны.
Водоснабжение, при котором отработанная вода после очистки вновь направляется потребителю. Данная система является внутризаводской и с внешними объектами (водозабором) оно связано лишь небольшой сетью подпитки системы, поэтому узловые решения не оказывают существенного влияния на размещение внутризаводских сетей и сооружений
Данная система применяется в случаях: когда источник (водозабор) не обеспечивает всей потребности в воде, а может удовлетворить только потребность в свежей воде.
Вода, нагретая в производстве, охлаждается на охладительных сооружениях и вновь используется для тех же целей. Если вода в процессе производства загрязняется, то ее очищают. В производственном процессе при очистке и охлаждении воды некоторое количество ее теряется. Эти потери восполняются из источника водоснабжения. Свежая вода обычно подается в бассейн, в котором собирается охлажденная вода. Оборотное водоснабжение экономически выгодно когда промышленное предприятие расположено на значительном расстоянии от источника водоснабжения или на значительном возвышении по отношению к нему, так как в этих случаях при прямоточном водоснабжении будут велики затраты электроэнергии на подачу воды. Также выгодно устраивать оборотное водоснабжение, если расход воды в водоеме мал, а потребности в производственной воде велики. Для защиты водоемов от загрязнения сточными водами схемы оборотного водоснабжения имеют неоспоримое преимущество перед всеми другими независимо от расстояния и высотного расположения предприятия по отношению к источнику водоснабжения. Это относится не только к сточным водам цехов и потребителей, но и к чистым водам, используемым для охлаждения оборудования и конденсации пара, поскольку отработавшие теплые воды вносят в водоемы тепло, которое также является своего рода загрязнителем, изменяющим условия жизнедеятельности водных организмов.
Оборотное водоснабжение может быть построено на источниках водоснабжения, дебит которых меньше полного расчетного расхода воды, так как при этой системе расход свежей воды складывается из расхода на пополнение безвозвратных потерь и расхода в некоторых частях завода, работающих на свежей воде.
Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при устройстве системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в ее составе тех или иных сооружений, а следовательно, стоимость и строительства, и эксплуатации. Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим основным требованиям:
· обеспечивать получение из него необходимых количеств воды с учетом роста водопотребления на перспективу развития объекта;
· обеспечивать бесперебойность снабжения водой потребителей;
· давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей или позволяет достичь требуемого качества путем простой и дешевой ее очистки;
· обеспечивать возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств;
· обладать такой мощностью, чтобы отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.
Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого данного объекта требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором расположен объект. Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к двум основным группам:
Поверхностные источники
· водотоки (реки <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BA%D0%B0>, ручьи <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%B9>, каналы <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB_(%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F)>)
· водоемы (озера <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BE>, пруды <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D1%83%D0%B4>, водохранилища <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%85%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%89%D0%B5>, обводненные карьеры <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%80%D1%8C%D0%B5%D1%80>)
· болота <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BE>
· природные выходы подземных вод (гейзеры <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%B9%D0%B7%D0%B5%D1%80>, родники <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA>)
· ледники <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA>, снежники <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BD%D0%B5%D0%B6%D0%BD%D0%B8%D0%BA>;
Подземные источники
· бассейны подземных вод <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D0%B7%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B>
· водоносные горизонты <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D1%82>
На мусоросжигательном заводе используют оборотную систему водоснабжения, так как это наиболее разумный метод потребления воды для данного предприятия. Источником водоснабжения является вода из городского водопровода. Перед поступлением на водоподготовительную установку она подогревается на подогревателях сырой воды до температуры 20о.