Проблема защиты окружающей среды

Проблема защиты окружающей среды – одна из важнейших задач  современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и  транспорта в атмосферу, водоемы  и недра на современном этапе  развития науки и техники достигли таких размеров, что в ряде районов, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений в несколько  раз превышают допустимые санитарные нормы.

Утилизация отходов является сложной и многофакторной экологической, технологической и экономической  проблемой. Во всем мире идет активный поиск технологий и оборудования для переработки и утилизации отходов при соблюдении современных  требований экологии. Обострение экологической  ситуации ставит промышленные предприятия  в сложное положение. Расходы  на предупреждение загрязнения окружающей среды производственными отходами растут. Некоторые предприятия вообще не имеют систем утилизации отходов  и сбрасывают стоки после невысокой  степени очистки на устаревшем оборудовании, перекладывая на город проблему переполненных  отстойных сооружений. Прошедшие  в них обработку сточные воды легально или самовольно сбрасываются в канализацию и далее, после  городской станции поступают  в отстойники.

Отходами называются продукты деятельности человека в быту, на транспорте, в промышленности, не используемые непосредственно в местах своего образования и которые могут  быть реально или потенциально использованы как сырье в других отраслях хозяйства  или в ходе регенерации. Отходами производства являются остатки материалов, сырья, полуфабрикатов, образовавшихся в процессе изготовления продукции  и утратившие полностью или частично свои полезные физические свойства. Отходами производства могут считаться продукты, образовавшиеся в результате физико-химической переработки сырья, добычи и обогащения полезных ископаемых, получение которых  не является целью данного производства. Отходы потребления – непригодные  для дальнейшего использования  по прямому назначению и списанные  в установленном порядке машины, инструменты, бытовые изделия.

Для захоронения отходов  промышленности целесообразно использовать резервуары в геологических формациях: гранит, вулканические породы, туфы, базальты, соляные толщи, гипс, ангидрит, доломит, глина, гнейсы. Такого рода хранилища могут существовать как самостоятельно, так и совместно с горнодобывающими предприятиями на его шахтном поле.

При размещении отходов необходимо соблюдать ряд определенных условий  и ограничений:

- водонепроницаемость толщ и наличие над и под ними обильных водоносных толщ;

- полное исключение возникновения деформаций, способных сделать толщу водопроводящей (сдвиг под действием собственной массы, динамические нагрузки, вызванные землетрясениями, газодинамическими явлениями, наземными взрывами и т.п.);

- размещение вдали от населенных пунктов, территорий возможных появлений наводнений, селей, прорыва дамб и плотин, оседание земной поверхности в результате горных работ;

- наличие способов и средств, позволяющих при необходимости оперативно и с полной гарантией навечно перекрыть выработки, через которые отходы будут подаваться в выработанные пространства.

Подземное захоронение отходов  может осуществляться на различных  глубинах и гидродинамических зонах  литосферы, согласно этому хранилища  подразделяются:

- неглубокие – в зоне аэрации и активного водообмена;

- среднеглубокие – ниже зоны активного водообмена, в пределах пластовых температур 50 – 70º С;

- глубокие – на глубине свыше 2000 м.

Способы утилизации твердых отходов.

Огневой способ.

Огневой способ обезвреживания и переработки отходов является наиболее универсальным, надежным и  эффективным по сравнению с другими. Во многих случаях он является единственно  возможным способом обезвреживания промышленных и бытовых отходов. Способ применяется для утилизации отходов в любом физическом состоянии: жидких, твердых, газообразных и пастообразных. Наряду с сжиганием горючих отходов огневую обработку используют и для утилизации негорючих отходов. В этом случае отходы подвергают воздействию высокотемпературных (более 1000 °С) продуктов сгорания топлива.

Сжиганием называется контролируемый процесс окисления твердых, жидких или газообразных горючих отходов. При горении образуются диоксид  углерода, вода и зола. Сера и азот, содержащиеся в отходах, образуют при  сжигании различные оксиды, а хлор восстанавливается до HCl. Помимо упомянутых газообразных продуктов при сжигании отходов образуются и твердые частицы - металлы, стекло, шлаки и др., которые требуют дальнейшей утилизации или захоронения.

Этот способ характеризуется  высокой санитарно-гигиенической  эффективностью. Область применения огневого способа и номенклатура отходов, подлежащих огневому обезвреживанию, постоянно расширяются. К ним  относятся отходы хлорорганических производств, основного органического  синтеза, производства пластических масс, резины и синтетических волокон, нефтеперерабатывающей промышленности, лесохимии, химико-фармацевтической и  микробиологической промышленности, машиностроения, радиотехнической и приборостроительной  промышленности, целлюлозно-бумажного  производства и многих других отраслей промышленности.

Захоронение отходов

Полигоны для захоронения  отходов являются природоохранными сооружениями, предназначенными для  регулярного централизованного  сбора, удаления, обезвреживания и хранения неутилизируемых отходов. Полигоны должны иметь санитарно-защитные зоны:  
- завод по обезвреживанию токсичных отходов мощностью 100 тыс.т и более отходов в год -1000м,менее 100 тыс.т.-500м,участок захоронения токсичных отходов –не менее 300м;

- участок захоронения токсичных промышленных отходов представляет собой территорию, предназначенную для размещения специально оборудованных (котлованов), в которые складируются токсичные твердые отходы различных классов опасности, а также вспомогательных зданий и сооружений.

Полигоны размещают в  свободных от застройки, открытых, хорошо проветриваемых незатопляемых местах, на которых возможно выполнение необходимых  инженерных работ. Вокруг полигона на расстоянии не менее 3000 м должна быть создана санитарно-защитная зона.

Полигон может располагаться  на расстоянии не менее 200 м от сельскохозяйственных угодий и транзитных магистральных  дорог и не менее 50 м от лесных массивов.

Приему на полигон не подлежат следующие виды отходов: 
- отходы, для которых разработаны эффективные методы извлечения металлов или других веществ (отсутствие методов утилизации и переработки отходов в каждом конкретном случае должно быть подтверждено соответствующими министерствами); 
- радиоактивные отходы; 
- нефтепродукты, подлежащие регенерации.

Утилизация отходов  производства строительных материалов

При добыче сырья для цементной  и известковой промышленности, горных пород для щебня, облицовочного  и стенового материала, других строительных материалов образуются вскрышные и  попутно добываемые породы, которые  характеризуются большой неоднородностью. Используются они, как правило, для  планировочных работ, рекультивации  нарушенных земель, устройства насыпей  и т.д.

При добыче облицовочного  камня, переработке на щебень горных пород, производстве извести, цемента  образуются отходы в виде отсевов  и негабарита. Основная масса этих отходов пригодна для переработки  на щебень, песок, каменную муку. Отходы производства строительных материалов используют в самом технологическом  процессе как добавки к сырью  или полуфабрикатам. В промышленности, строительстве, городском хозяйстве  образуются большие объемы битого стекла, битой посуды, ламп накаливания, медицинских  ампул и т.д. Основным направлением утилизации стеклобоя является возврат его в технологический процесс.

Подготовка стеклобоя к использованию заключается в измельчении, удалении металлических включений с помощью магнитных установок, мойке, сортировке. Себестоимость стекломассы из стеклобоя в 6 раз ниже, чем кварцевого песка. Битое стекло используется также в производстве тепло- и звукоизоляционных материалов, в частности стекловолокна. Из отходов листового оконного стекла получают стеклянную эмалированную плитку. Стекло режут на плитки размером 150 х 150 мм, покрывают эмалью из титановых руд с добавкой керамических красок и обжигают при температурах 750—800° С. Эмаль расплавляется и спекается с поверхностью стекла.

Из порошка стекольного  боя путем спекания с газообразователями при температурах 800—900° С получают пеностекло. Оно хорошо пилится, сверлится, шлифуется, обладает высокой водо- и морозостойкостью. Этот мате риал можно применять как теплоизоляционный для тепловых сетей при бес канальной прокладке, в конструкциях холодильников, судах-рефрежератоpax, химических фильтрах.

На основе боя тарного  и строительного стекла изготавливают пористы заполнитель — гранулированное пеностекло. Оно может быть использован для производства теплоизоляционных легкобетонных плит. В смеси с пластичными глинами стекольный бой может служить основным компонентом керамических масс, для изготовления облицовочной плитки и кирпича.Битое стекло применяют также как декоративный материал в цветных штукатурках, молотое стекло — как присыпку по масляной краске, для изготовления наждачной бумаги.