Экономические методы природопользования и охраны окружающей среды

 Проблема отходов

 

Одним из важнейших принципов стратегии устойчивого экологического развития является рациональное использование природных ресурсов и уменьшение количества отходов.

При любом виде хозяйственной деятельности

образуются отходы.

Отходы в зависимости от источника образования делят на две ггруппы:

- отходы производства;

- отходы потребления.

Отходы производства – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся в ходе производства и частично или полностью потерявшие свои потребительские качества.

Отходы потребления – это бывшая в употреблении продукция или сопутствующие ей изделия, которые потеряли свои потребительские качества.

С точки зрения возможности  использования, различают утилизируемые  и не утилизируемые отходы.

В результате деятельности человека образуется несколько сотен видов отходов, а используется несколько «классических видов»: металл, пластмассы, бумага, стекло и др.

Вторичное использование материалов решает целый комплекс вопросов по защите окружающей среды:

- сокращается потребность в  первичном сырье;

- уменьшается загрязнение гидросферы  и литосферы;

- освобождаются трудовые ресурсы  из процессов переработки сырья.

В таблице представлены существующие в настоящее время способы переработки и утилизации основных видов отходов.

Истощение запасов первичного сырья  перевело технологию многих стран на использование только вторичного сырья.

Получение бумаги переработкой макулатуры вместо получения из древесины требует  энергии на 60% меньше, снижает загрязнение  воздуха на 15% и воды на 60% .

 

Таблица 1

Способы переработки  отходов

Вид отходов	Метод переработки
Металлоотходы	Сортировка (разделение лома и отходов по видам);
Отходы древесины	Прессование, резка, сжигание, складирование,
Отходы пластмасс	Прессование, сжигание, захоронение
Высокотоксичные отходы	Затаривание в специальные контейнеры и захоронение
Органические горючие вещества	Дробление, прессование, сжигание, захоронение
Неисправные лампы	Демеркуризация  ламп, утилизация ртути
Песок, загрязненный нефтепродуктами: формовочная земля	Прокаливание, захоронение
Испорченные баллоны с остатками вещества	Подрыв баллонов в специальных  камерах, захоронение
Радиоактивные отходы	Затаривание в специальные контейнеры и захоронения на специальных  предприятиях

 

Сталь из металлолома на 70% дешевле получаемой из руд. При этом экономится на каждой тонне стали 1,5 т руды и 0,2 т кокса, уменьшается масса отходов, идущих в отвалы.

Высококачественная бумажная макулатура может быть использована для изготовления писчей и типографской бумаги. За счет улучшения технологии из макулатуры может быть изготовлена негорючая бумага. Бумажная пульпа, изготовленная из макулатуры, оказывается дешевле, чем из естественного сырья. Министерство труда и промышленности Великобритании провело серию семинаров для изучения и передачи опыта по утилизации бумажных отходов на местах.

Важное место в проблемах  отходов занимают пластмассы, которые  в виде отходов практически не разлагаются естественным путем. При  сжигании пластмасс образуется большое количество токсичных веществ, загрязняющих окружающую среду.

В настоящее время в мире утилизируется  лишь небольшая часть из 80 млн. т  пластмасс, ежегодно выпускаемых в  мире. Британские фирмы перерабатывают только 50 тыс. т (10%) всей произведенной  полиэтиленовой пленки, примерно 25 тыс. т (7%) ежегодно объема производства полипропилена. Более 70% этих материалов поступает от пластмассовых бутылок и автомобильных аккумуляторов. После переработки они превращаются в исходный материал.

Наиболее эффективными методами предотвращения накопления пластмассовых отходов являются:

- рециклинг (вторичная переработка);

- разработка биодеградальных полимерных  материалов.

Биодеградальными называются полимерные материалы, которые быстро разрушаются в природе под влиянием естественных факторов самоочищения воды и почвы.

В настоящее время за рубежом  используется несколько способов вторичной  переработки «отработавших» пластмасс. В наиболее типичном виде рециклинг пластмасс включает следующие этапы: сбор отходов и транспортировка; сортировка и идентификация; регенерация; использование полученного полуфабриката по назначению.

К каждому из этих этапов предъявляются  определенные технические требования, но наиболее трудоёмкими из них являются сортирование и идентификация.

Регенерация пластмассы включает измельчение, отмывку, сепарацию и предварительную переработку. Полученная регенерированная пластмасса может пойти как более дешевое сырье на формирование новых изделий.

Обычно выделяются две подлежащие рециклингу категории пластмасс: однородные (чаще всего полиэтилен-терефталатные или полиэтиленовые отходы) и смешанные пластмассы, большая часть которых используется для производства низкосортных материалов. Наиболее легко обрабатываются вторично термопласты, и в большинстве случаев с минимальными потерями свойств.

Рециклинг «отслуживших» пластмасс  осуществляется в США, Японии и в 16 промышленно развитых странах Европы.

В США актуальность рециклирования пластмасс связана с постоянно  растущим объемом отходов. По оценке Управления по охране окружающей среды общее количество отходов пластмасс к 1992 г„ в США достигло более 23 млн. т. В 2000 году масса полимерных отходов возросла на 50%. Рециклирование в США считается одним из путей решения сложной проблемы удаления отходов.

Как одно из новых направлений решения и проблемы пластмассовых отходов является создание старого поколения пластиков — биодеградабельных, способных разлагаться в природных условиях под действиях микроорганизмов до безвредных соединений. В связи с этим определяются два основных пути создания полимерных материалов: синтез биоразлагаемых пластмасс с помощью микроорганизмов (биополиэфиры, биополисахариды); биоразлагаемые пластмассы на основе природных веществ (природные полисахариды, смесь полиэтилена и крахмала) и получаемые методами химического синтеза (синтетические полиэфиры).

Многочисленные фирмы, главным  образом в США, Японии, странах  Европы, ведут разработки новых видов  пластмасс, способных саморазрушаться в воде и почве. Уже в 70-х годах получили полубиодеградабельные пластмассы путем последовательного вкрапления крахмала в полимерные цепочки. Этот вид пластмассы использовался для сумок, контейнеров, почтовых упаковок и других целей.

В 1989 г, итальянская химическая компания «Феррузи» объявила о создании первого в мире полностью биодеградабельного пластика и получила патент на его промышленное производство в 1990 г. Пластик сделан из полиэтиленовой ткани, которая содержит пустоты, заполненные кукурузным крахмалом в количестве от 10 до 50%. Микроорганизмы разрушают новый пластик до окиси углерода и воды в течение полугода [12].

Таким образом, можно сделать вывод, что оптимальным способом решения проблемы полимерных свалок является создание экологически чистых биодеградабельных пластмасс.

Стеклянные банки утилизируются двумя путями: повторным использованием либо отправлением на переплавку на заводы по производству стеклянной тары. Основным примером повторно используемой тары в Великобритании являются молочные бутылки, которые собираются каждое утро у населения. Однако основная масса стеклянной тары используется однократно, после чего ее направляют на переплавку. Основной проблемой утилизации использованной стеклянной тары является ее извлечение из массы городских отбросов,

С ростом общественного движения за чистоту окружающей среды утилизация стеклянной тары во многих странах будет осуществляться и в том случае, если она и нерентабельна. В Западной Европе усилия по утилизации, использованной стеклянной тары координируются Европейской федерацией стеклянной тары. Координацией охвачены 17 стран. Из опубликованных данных следует, что в 1988 г. было утилизировано 3,86 млн. т стеклянной тары, что составляет почти третью часть всей массы.

Швейцария, Нидерланды, Австрия  и Бельгия утилизировали более половины использованной стеклянной тары. В Швейцарии, где утилизировано 55% стеклянной тары, в настоящее время изготовляются бутылки, и банки с использованием утилизированного стекла для 75% продукции» При этом их зеленые бутылки почти полностью изготовляются из стеклянного боя.

Германия собирает большую  часть стекла — около 1,17 млн. т. Вместе со 128 тыс. т битого стекла, импортируемого из других стран, их печи переплавляют его вместе с собранными бутылками.

Различно число сборных  пунктов для бутылок на душу населения в разных странах. В Нидерландах сейчас имеется около 11 тыс. бункеров, по одному на 1,3 тыс. жителей, 80% домохозяек могут пользоваться бункерами, расположенными у автобусных остановок и автостоянок. В Великобритании конфедерация производителей стекла предусматривала увеличить в 1991 г. число бункеров, чтобы один из них приходился на 10 тыс. жителей. Финляндия утилизирует лишь 3% стеклянной тары.

Степень утилизации использованных алюминиевых и жестяных банок варьируется в промышленно - развитых странах: в Великобритании составляет 3,5%, в странах Западной Европы 13%, а в США — 55%. В странах Западной Европы предполагается увеличение степени утилизации использованных алюминиевых банок в будущем, так как на получение из них алюминия необходимо затратить лишь 5% энергии от той, которую пришлось бы израсходовать на его производство из натурального сырья.

За рубежом существуют разные взгляды на проблему удаления олова с банок перед их переработкой, что делает их утилизацию относительно дорогостоящей. Американские и английские фирмы, производящие очистку банок от олова, считают эту операцию оправданной. На заводе в Великобритании в год производится обработка около 360 млн. использованных банок, в результате собирается значительное количество олова и жести. Повсеместно на территории Великобритании планируется строительство заводов по переработке использованных жестяных банок.

Особую проблему представляет использование и переработка металлических отходов. Металлические отходы образуются в промышленности (67%); к металлическому лому относятся амортизированное оборудование (автомобили, линии электропередач, рельсы, мосты, вагоны, суда) — 31%, и металл, извлекаемый из шлаковых отвалов (2%).

Основные способы переработки  металлолома и металлических отходов представлены в табл. 2.

Для уменьшения количества отходов в основном производстве целесообразно создание и

Таблица 2

 

Основные  способы переработки металлических продуктов

 

 

Способ переработки	Вид отходов (требования к  ним; готовая продукция)
Пакетирование	Листовая обрезь, выштамповка, проволока, сельскохозяйственный и бытовой лом, металлоконструкции (толщина металлолома 3-12 мм; масса пакета от 100 до 3500 кг)
Ножничная резка	Сортовая обрезь (обрезь меньших размеров)
Брикетирование	Чугунная и мелкая стальная стружка (длина витка от 3 до 50 мм; брикет стальной (масса 2-31 кг), брикет чугунный (масса 2,5-12 кг))
Дробление	Стальная вьюнообразная стружка (длина витка от 50 до 75 мм; мелкая стружка в зависимости от конструкции дробилки)
Переплав	Стружка легированных сталей и сплавов (шихтовые слитки определенных групп или марок стали)
Копровое дробление	Крупногабаритный чугунный и стальной лом и скрап (кусковой лом линейных размеров и массы)
Дробление чугунного лома	Изложницы, поддоны (толщина стенки до 200 мм; кусковой лом для дальнейшей обработки) на прессах
Взрывное дробление	Крупные стальные и чугунные массивы (станины, изложницы, слитки; кусковой лом)
Газовая резка	Чугунный и стальной лом (кусковой лом меньших линейных размеров)
Сортировка	Все виды смешанных металлоотходов (металлоотходы по видам)

 

внедрение малоотходных, безотходных и комплексных технологий.

Под безотходной технологией (производством, системой) понимают не просто технологию или производство того или иного продукта, а принцип организации и функционирования производства, региональных промышленно-производственных объединений, территориально-промышленных комплексов в целом. При этом рационально используются все компоненты сырья и энергии в замкнутом цикле, т. е. не нарушается сложившееся экологическое равновесие.

Малоотходная  технология — это промежуточный этап при создании безотходного производства. При этом вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными нормами. Малоотходные и безотходные технологии должны обеспечить: