Проблема бытовых отходов

|           |плодородного  слоя; изменение микрорельефа; выветривание и   |

|           |обрушивание  склонов.                                        |

|Гидросфера |Нарушение режима и  загрязнение подземных вод и  малых рек;   |

|           |оседание  и провалы поверхности из-за  суффозии; заболачивание|

|           |почвогрунтов; подтопление территории и угнетение            |

|           |растительности.                                             |

|Атмосфера  |Загрязнение воздуха  карьерной пылью; возникновение  застойных|

|           |аэродинамических  зон; изменение состава воздуха в ареале    |

|           |глубоких  карьеров.                                          |

|Ландшафт   |Усиление контрастности  рельефа; овраго- и                   |

|           |оползнеобразование; смещение пород на склонах;  понижение    |

|           |поверхности  в прикарьерном пространстве.                    |

 

    Частичный возврат территории  в  безопасное  хозяйственное   пользование

достигается путем выполаживания  откосов, планировки днища, фитомелиорации  и

заполнением  всего  свободного  пространства  выемки  карьера.   Практически

единственной   альтернативой    природным    рекультивационным    материалам

(кондиционные и  отвальные   грунты)  являются  крупнотоннажные   промышленные

и/или бытовые отходы.

    Опасность  промышленных   отходов   предполагает   их   предварительное

обезвреживание и обработку  для снижения  класса  токсичности  и  перевод  из

одного  класса   опасности   в   другой,   например   из   взрывоопасных   в

невзрывоопасные, из самовозгорающихся  в несамовоагорающиеся и т. д.

    При выборе отходов   для  рекультивации  карьеров  необходимо  учитывать

следующие факторы [32]:

    - Эколого-гигиенический  – допустимость  использования   с  точки  зрения

безопасности для людей и  окружающей среды;

    - Ресурсный – наличие достаточного для заполнения  карьера количества

отхода;

    - Реакционная способность   –  химическая  индифферентность  компонентов

отхода;

    - Инженерно-геологический  – сходство отхода  с  природными  материалами

карьера.

    Благодаря медленному протеканию физико-химических процессов  происходит

трансформация   компонентов    отходов.    Присутствие    растворителей    и

углеводородов приводит к набуханию  полимеров, эмульсии  и  коллоиды  которых

пропитывают минеральную  часть  отходов.  Гидролиз  солей  тяжелых  металлов

приводит  к  образованию  малорастворимых  оксидов  и  гидроксидов.   Данные

процессы  интенсифицируются   в   результате   экзотермических   реакций   и

затрудненного оттока тепла. Содержание отходов в рекультивируемом карьере  в

течение 5 – 6 лет приводит к  образованию  почти  однородной  резиноподобной

массы и достигается детоксикация отходов [32].

    Сводная  классификация   видов  работ  по   рекультивации   карьеров   с

использованием предварительно подготовленных в зависимости  от  их  целевого

назначения отходов представлена в Приложении 4.

    Таким образом, рекультивация   карьеров  неутилизируемыми  промышленными

отходами  позволяет  проблему  их  размещения  с  минимальным  экологическим

ущербом, при этом достигается  уменьшение  неблагоприятного  воздействия  со

стороны техногенно нарушенных территорий.

 

                    2.3. Размещение радиоактивных отходов

 

    Захоронение  и   складирование  в  геологических   формациях,  являющихся

природными изоляторами, в сочетании  с  несколькими  инженерными  барьерами,

призванными препятствовать распространению  токсичных  отходов  в  окружающую

среду,  составило  основу  концепции  надежного   вывода   из   биосферы   и

радиоактивных отходов (РАО) различной  активности, принятую МАГАТЭ.

    С ориентировкой на  нее в США в 80-х годах была  произведена  разработка

могильников  для  РАО  в  пустотах  от  разработки  соляных  и  золоторудных

месторождений.  В  Германии  РАО  захороняются  в  соляных  и   железорудных

выработках. В остальных странах Западной Европы, а также в Канаде и на  Кубе

разработка  технологий  захоронения  РАО  в  геологических  формациях  также

ведется уже в течение нескольких  лет.  В  последние  годы  геологические  и

геофизические изыскания на предмет  выбора  тех  участков  недр,  в  которых

существуют природные породные изоляторы, способные безопасно  использоваться

для той же цели,  начаты  и  в  странах  Восточной  Европы,  в  странах  СНГ

(Украина и Белоруссия). При этом  первоочередность захоронения в недрах  РАО,

хотя  последние  и  составляют  всего  около   1%   от   общего   количества

неиспользуемых токсичных отходов, диктуется тем, что при  размещении  их  на

земной поверхности, которое в  основном  осуществляется  в  настоящее  время,

они представляют для человечества наибольшую опасность [14].

 

 

            2.4. Требования безопасности при  организации хранилищ

 

    При решении вопросов  обеспечения  эксплуатационной  надежности  горных

выработок,  специально  создаваемых  для  подземных   хранилищ,   необходимо

учитывать  требования  СНиП  2.01.55-85  «Объекты  народного   хозяйства   в

подземных  горных  выработках»  и   одноименной   Инструкции,   утвержденной

Госстроем СССР и Госгортехнадзором  СССР в 1984 г.

    Для  обеспечения   безопасного   вывода   отходов   из   биосферы   при

использовании природных и техногенных  объектов  должны  строго  соблюдаться

определенные условия и ограничения.

    Согласно  действующим   положениям   по   проектированию   и   созданию

захоронений отходов запрещается их расположение [29]:

    -  вблизи  месторождений   пресных  подземных,   минеральных   лечебных,

промышленных вод и их водоохранных зон;

    - на территории зон  охраны курортов;

    - на территории заповедников;

    - в пределах селитебных  и рекреационных зон населенных пунктов.

    Кроме того, подземные  хранилища не рекомендуется размещать:

    - на площадях залегания  полезных ископаемых без согласования  с органами

Государственного горного надзора;

    - в зонах активного  карста;

    - в зонах активизации процесса  сдвижения  породной  толщи  от  ведения

горных работ;

    - в массивах, склонных  к горным ударам и  относящихся   к  пожароопасным

(выделяющих  или  образующих   при   контакте   с   промышленными   отходами

взрывоопасные или ядовитые газы);

    - в пределах сейсмоактивных  районов;

    - в зонах естественного  питания и разгрузки водоносных  комплексов;

    - вблизи неотектонически  активных разломов и дизъюнктивных  нарушений  в

породной толще;

    - в районах интенсивной  техногенной нагрузки  на  недра,  приводящей  к

нарушению природной изоляции  подземных  резервуаров  (например,  в  районах

старых нефтяных месторождений, для  которых характерно наличие  значительного

фонда дефектных скважин, являющихся основными каналами вертикальных  потоков

флюидов);

    - в районах, где не  исключена  возможность  проникновения   в  хранилища

поверхностных  вод  в  различных  аварийных  ситуациях  (наводнения,   сели,

прорывы дамб и плотин водо- и  шламохранилищ,  оседание  земной  поверхности

под влиянием горных работ и т. п.).

    Существенное значение  имеет наличие способов и средств,  позволяющих при

необходимости оперативно и с полной гарантией навечно  перекрыть  выработки,

через которые ПО будут подаваться в выработанные пространства [31].

    Исходя  из  концепции  минимизации  риска,   связанного   с   возможным

негативным  воздействием  захороняемых  токсичных  промышленных  отходов  на

окружающую среду, к подземным  хранилищам должны предъявляться требования  не

только  общего  санитарно-гигиенического   характера,   но   и   требования,

учитывающие условия их размещения в геологической  среде.  В  рамках  такого

подхода в случае нарушения герметичности  подземных хранилищ и  проникновения

компонентов отходов из хранилища  в геологическую  среду  их  распространение

будет    определяться    особенностями     тектонического     строения     и

гидрогеологическими условиями района размещения данных объектов.

 

 

              3. Перспективные способы повышения  экологической

 

                        безопасности  промышленности

 

    При разработке новых  ресурсосберегающих и  экологичных   технологических

процессов,  необходимо  обезвреживание   отходов   на   стадии   вывода   из

технологического процесса, но  при  современном  развитии  науки  и  техники

невозможно исключить образование неутилизируемых,  не  подлежащих  сжиганию,

не поддающихся нейтрализации  токсичных отходов. В этом случае  целесообразно

захоронение  отходов  такого  рода  в  специально  создаваемых   для   этого

хранилищах,  где  можно  будет  захоронить  промышленные   отходы   для   их

использования  в  будущем.  Однако  открывается  всё   больше   возможностей

существенно сократить количество не  утилизируемых  отходов,  которые  имеют

сложный химический  состав,  и,  как  правило,  их  переработка  в  полезные

продукты  до  последнего  времени  или  была  весьма   затруднительна,   или

экономически нецелесообразна.

    Важность экономного  и рационального использования   природных  ресурсов,

как и охрана окружающей природной  среды,  не  требует  обоснований.  В мире

непрерывно растет потребность  в сырье, производство которого  обходится  всё

дороже. Значительно целесообразней  избегать  образования  отходов  или,  по

крайней мере, существенно их сокращать  уже  на  стадии  первичной  обработки

природного сырья. Будучи межотраслевой проблемой, разработка малоотходных  и

безотходных  технологий  и  рациональное  использования  вторичных  ресурсов

требует принятия межотраслевых решений.

    Не менее пристальное  внимание необходимо уделять  и внедрению технологий

 использования вторичных материальных  ресурсов (ВМР). Вторичные материалы   и

ресурсы –  отходы  производства  и  потребления,  которые  на  данном  этапе

развития науки и техники  могут быть использованы в  народном  хозяйстве  как

на предприятии, где они были образованы, так и  за  его  пределами  [41].  К

ВМР не относятся возвратные отходы  производства,  используемые  повторно  в

качестве сырья технологического процесса, в котором образуются.

    К вторичным ресурсам  можно отнести побочные продукты,  которые,  как  и

отходы, являются возможным сырьем для других производств. Побочные  продукты

могут быть планируемыми и давать прибыль с  их  продажи  или  использования.

Отходы – нежелательные, но неизбежные продукты [41].

    ВМР могут быть использованы в местах своего образования  или  в  других

отраслях хозяйства.

    Малоотходные  и  безотходные   промышленные  технологии,  как   правило,

ориентированы на наиболее важные отрасли  народного  хозяйства:  производство

и рациональное использование металлов, стройматериалов, древесины,  полезных

ископаемых.

 

           4. Утилизация  твердых отходов различного происхождения

 

    Проблема  переработки   и  утилизации  твердых  отходов   производства  и

потребления продолжает оставаться одной  из  наиболее  острых.  Несмотря  на

большое  количество  проектов  создания  аппаратов  по  экологически  чистой

утилизации опасных веществ  и их смесей у большинства из них  рано или  поздно

обнаруживаются  серьезные  просчеты  в  конструкции.   Различные   компании-

производители установок указывают на безупречность именно их конструкций.

 

            4.1. Переработка отходов в высокотемпературной  шахте

 

    Работниками   НИЦ   «Экология    и    промышленная    энерготехнология»

Объединенного  института  высоких  температур  РАН  и  АОЗТ  «Резонант»  был

разработан  способ   Поскольку  доменные  печи  могут  работать  только   на

дорогостоящем   коксе,   то   для   переработки   отходов   их    необходимо

реконструировать. Доменные печи оснащаются воздушными фурмами (3 –  5  шт.),

подающими в печь горячий воздух на уровне жидкой металлической ванны, т.  е.

несколько выше обычного.  Это  позволяет  значительно  повысить  температуру

жидких продуктов в печи (на  200  –  300  єС),  позволяет  вводить  в  шихту

определенное количество угля (вместо кокса) и  превращает  обычную  доменную

печь в высокотемпературную  шахтную печь. В приложении на основе  работы  [9]

существует схема технологического комплекса высокотемпературной  шахты.

    В  США  фирмой  «Андко-Торрекс»  в   г.   Буффало   в   течение 6  лет

эксплуатировалась   шахтная    печь    на    основе    доменной    печи    с

производительностью 2.8 т отходов  в час (24000 т. в год).  Ее  экологические

показатели  соответствовали  требованиям  санитарных  норм  всех  стран.   В