Технико-экономические проблемы утилизации отходов

Тверской государственный технический университет

Ю.М. Поташников

Утилизация отходов

Производства и потребления

Монография

Издание первое

Тверь 2012

УДК 665.6/.7:658.567

ББК 20.18

Поташников, Ю.М. Утилизация отходов производства и потребления: монография / Ю.М. Поташников. Изд.1-е. Тверь: ТвГТУ, 2012. 149 с.

Изложены химические и физико-химические основы процессов утилизации и обезвреживания наиболее значимых с экологической и экономической точек зрения видов промышленных и бытовых отходов, включенных в Федеральный классификационный каталог отходов. В концептуальном плане опирается на Федеральный закон об отходах производства и потребления. Особое внимание уделено противоречиям между экономикой, энергетикой и экологией, которые в настоящее время диктуют выбор и использование не самых рациональных методов утилизации отходов, препятствуют внедрению современных технологий, созданию экологичных природоохранных систем.

Предназначена для специалистов-экологов, работников экологических служб промышленных предприятий, сотрудников районных, городских и областных отделов и управлений по использованию природных ресурсов и охране окружающей среды, специалистов, повышающих свою квалификацию в области экологии.

Может быть полезна студентам экологических специальностей средних и высших учебных заведений, а также студентам химических, химико-технологических и металлургических вузов, изучающим курсы «Безопасность жизнедеятельности», «Экология», «Промышленная экология».

Рецензенты: зав. кафедрой природообустройства и экологии ТвГТУ, проф. Ю.Н. Женихов; д. т. н., профессор С.Н. Гамаюнов.

Оглавление

Предисловие

Отходы – неотъемлемый атрибут любой действующей производственной системы. Накапливаемые в сфере антропогенеза, они определяются как «остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий и продуктов, которые образовались в процессе производства и потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства» (Закон РФ об отходах производства и потребления, ст. 1).

В обращении с отходами важнейшую роль играют процессы утилизации, рекуперации и обезвреживания, в основе которых лежат физические, химические, физико-химические и биологические технологии.

Огромное разнообразие отходов и методов их переработки представляет такое обилие информации, которое не может вместить ни одна отдельно взятая книга. Поэтому в данной монографии описаны способы обращения лишь с относительно небольшой (хотя и наиболее важной) частью материалов, представленных в Федеральном классификационном каталоге отходов (ФККО), и главное внимание уделено химическим и физико-химическим аспектам изучаемых процессов.

Монография состоит из пяти разделов. В первом сформулированы концепция, основные понятия и определения, обсуждены некоторые технико-экономические проблемы обращения с отходами. Второй раздел содержит описание химических и физико-химических методов утилизации отходов и вторичного сырья. В третьем разделе описаны процессы утилизации неорганических и органических материалов. Четвертый раздел посвящен описанию оксидных и металлических отходов. В пятом кратко обсуждены вопросы утилизации ценных примесей промышленных и бытовых сточных вод.

Благодаря такому охвату материала удалось свести в одну книгу сведения из различных изданий, посвященных охране среды и утилизации отдельных видов промышленных отходов. Именно поэтому можно надеяться, что монография окажется полезной не только инженерам-экологам, но и студентам, изучающим курсы «Утилизация и обезвреживание промышленных и бытовых отходов», «Промышленная экология», «Безопасность жизнедеятельности», «Экология», а также специалистам-практикам, работающим в области природопользования и природозащиты, стремящимся повысить свою квалификацию.

Автор благодарен рецензентам за ценные указания, сотрудникам кафедры химии доцентам Ю.В. Чурсанову и С.Л. Горцевич за помощь в работе и будет весьма признателен за отзывы и замечания, направленные на улучшение содержания книги .

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ

Из миллионов веществ, поступающих из техноса в биосферу, можно назвать лишь несколько десятков тех, которые создают действительный фон загрязнения, присущий нашей планете и ее отдельным регионам. Их то по большому счету и следует называть отходами, т. е. веществами, качественные и количественные характеристики которых препятствуют их быстрому и эффективному усвоению под действием природных механизмов и которые обязательно подлежат улавливанию и переработке в сфере технологии.

Все остальные вещества – это не отходы, а возникающие в экосе малообъемные субстанци. В большинстве случаев подобные выбросы определяют как загрязнения. Тем не менее, следует помнить определение Д.И. Менделеева, согласно которому они представляют собой «сырье, не нашедшее своего хозяина». При этом в качестве «хозяина» могут выступать как природа с ее системой усвоения и адаптации, так и человек, ответственный за выброс множества новых соединений и вполне способный разработать технологии их рекуперации, утилизации и обезвреживания.

В отличие от рекуперации, которая сводится в основном к возвращению в данный технологический процесс механически потерянных исходного сырья, промежуточных и конечных продуктов, утилизация предполагает повторное использование любых не возвращаемых в исходный процесс материалов, и не в их собственном, а в каком-либо новом качестве, полученном в результате специальной обработки. При этом рекуперация, естественно, осуществляется, на материнском производстве, а утилизация – чаще всего на других, специально создаваемых предприятиях, с иными, не свойственными данному материалу методами переработки и целями использования

Естественно, что и понятие отходы производства в рассматриваемых технологических комплексах имеет различный смысл: при рекуперации их трактуют как технологические потери, а при утилизации – как вторичное сырье (Федеральный классификационный каталог отходов).

Особое положение по отношению к рекуперации и утилизации занимают процессы обезвреживания и обеззараживания опасных отходов, осуществляемые в специальных условиях на соответствующих предприятиях. В отдельных случаях обезвреживание совмещают с утилизацией, а в крайних ситуациях оно может быть осуществлено только в форме изоляции, захоронения или уничтожения (разложения на безвредные компоненты).

Рекуперация, утилизация и обезвреживание – три вида переработки отходов, объединяемые в процесс реабилитации окружающей среды, полностью отвечающий требованиям экологии и экономики.

К сожалению, с ростом производства этот процесс усложняется, дорожает и все меньше соответствует указанному целеположению. Появляются и растут породо- и шлакоотвалы шахт, рудников и металлургических заводов, карьеры после проведения открытых горных работ, шламовые поля содовых и аналогичных предприятий, захоронения радиоактивных отходов, выбросы углекислотных, сернистых и нитрозных газов.

Правовые основы обращения с отходами определяет Федеральный закон об отходах производства и потребления, окончательная редакция которого вступила в силу с 4 января 2001 года. Закон определяет отходы как объект полномочий и деятельности Российской Федерации, ее субъектов, органов местного самоуправления, руководителей предприятий и отдельных лиц с целью соблюдения требований к обращению с отходами, обеспечивающих охрану здоровья человека и охрану окружающей природной среды.