Виды и способы обращения с отходами

Промышленные отходы. В мировом масштабе масса промышленных отходов составляет в среднем 90%, а продукции – 10% от массы соответствующего биосферного сырья, т. е. любых природных веществ, расходуемых на производство данного продукта. При оценке потребительной стоимости промышленных отходов приведенные выше числа меняются местами.

В этом состоит основное противоречие современного производства: неучтенные, неиспользуемые, неутилизируемые отходы имеют лишь условную потребительную стоимость, которая не всегда превышает затраты по их перемещению, складированию, хранению, обезвреживанию, нейтрализации и захоронению. И чем разнообразнее состав отходов, тем сложнее экономические и экологические проблемы их утилизации.

Идеальными представляются технологии, при которых все ценные компоненты отходов подвергаются рекуперации и утилизации. При этом, однако, не стоит обольщаться, поскольку речь идет о переработке огромных масс относительно дешевого вторичного сырья. Уже в силу этого попытки создания подобных идеальных технологий в современных условиях являются совершенно беспочвенными.

Тем не менее, теоретическое рассмотрение проблем «безотходных» или, как их иногда неправильно называют, «экологически чистых» технологий отнюдь не бесполезно. Но это предмет отдельного исследования. Укажем лишь, что в основу такого рода теории должно быть положено изучение баланса трех «Э» – экологии, экономики и энергетики, которое позволяет определить основные проблемы и условия создания безотходных технологий.

Очистка всех целевых компонентов и практическое воссоздание возобновляемых ресурсов (вода, воздух, исходные природные формы) выдвигают проблему осуществления целой цепи дорогих мероприятий. При этом, чем выше требования к степени очистки конечного продукта, тем дороже его производство, больше объем и вредное влияние отходов на среду.

Принципиально новые, прорывные технологии, исключающие появление отходов, могут быть разработаны лишь в немногих случаях при получении малотоннажных продуктов.

Крупномасштабные безотходные технологии осуществимы только на базе синтеза и кооперации различных производств, образующих замкнутые территориально-промышленные комплексы по добыче, переработке, потреблению и вторичному использованию всех видов сырья, продукции и отходов. Пример – установки по ректификации жидкого воздуха, которые при условии близкого расположения способны снабжать кислородом металлургический завод, азотом – завод полимерных материалов и инертными газами – любые заинтересованные предприятия.

Согласно Шуберту и Летчу, скорость изменения массы (кг/с) ресурсов Р, продукта П и отходов О выражается уравнением

Р = П + О(1 – К),

где К – коэффициент использования отходов, доли единицы.

Видно, что при К ® 1 продуктивность ресурса стремится к 100%, т. е. реализуется безотходная технология.

Основные направления развития безотходных (точнее – малоотходных) технологий сводятся к следующему:

экономия основных технологических ресурсов – сырья, вспомогательных материалов, тепла, электроэнергии, рабочей силы;

использование высокоэффективного оборудования;

разработка неэнергоемких технологических процессов;

оптимизация массы изделий, состава веществ и материалов;

получение отходов в формах, удобных для утилизации;

организация хранения, сортировки и транспортировки отходов.

В настоящее время развиваются следующие способы обращения с отходами: маркетинг, экспорт и импорт, биржи, банки данных о качестве, количестве и способах переработки, АСУ, посреднические службы и т. п. Все это обеспечивает создание комплексных систем сбора, транспортирования, утилизации и обезвреживания промышленных отходов.

Бытовые отходы. В эту группу обычно включают органические и неорганические материалы, уличный и дворовый мусор, отслужившие свой срок бытовые машины, словом, все то, что является конечным продуктом бытового функционирования человека.

Основным отличием бытовых отходов от промышленных является делокализация, неравномерное распределение, по существу, распыление, притом более масштабное, чем это имеет место для промышленных отходов. Промышленные отходы возникают и распространяются только в соответствующей производственной зоне и при определенных затратах могут быть в ней сконцентрированы и переработаны. Бытовые же отходы появляются всюду, где живет человек, и их распределение и степень концентрирования в точности соответствуют плотности населения в данной местности. Поэтому управление бытовыми отходами намного сложнее и дороже, чем управление промышленными выбросами.

Еще одна особенность – огромное разнообразие бытовых отходов. Химический состав, форма, размеры, агрегатные состояния – все эти различия затрудняют не только утилизацию, но и классификацию этой группы отходов.

Вредные отходы. В принципе, любые отходы следует считать вредными в широком смысле, поскольку их появление оказывает негативное влияние на исходно равновесные и биосовместимые природные комплексы. В узком смысле вредными являются отходы, оказывающие резко негативное влияние непосредственно на человека, животные и растительные организмы и на среду их обитания.

Вредные отходы следует отличать от опасных, токсичных и супертоксичных выбросов. Это необходимо, поскольку глубина техногенного вмешательства в природу достигла в настоящее время огромных масштабов. Становится все сложнее контролировать ежегодное поступление и прогнозировать воздействие на биоту сотен тысяч новых синтетических соединений и материалов. Те из них, вредность которых доказана экспериментально, которые получили статус ксенобиотиков и соответствующие паспорта на технологии утилизации и обеззараживания, исключают из общего перечня. Все другие отходы, не включенные в токсикологические справочники и не оказывающие немедленного вредного влияния на среду, временно попадают в разряд нейтральных компонентов. Однако многие их них ждут своего часа проявить отдаленные вредные последствия своего существования в биосфере.

Нетоксичные отходы делятся на две категории – условно вредные и безусловно вредные отходы. Первые способны производить быстрые и необратимые изменения в окружающей среде и нуждаются в немедленной нейтрализации или изоляции (кислоты, щелочи, некоторые соли, органические жидкости и газы). Действие вторых более мягкое и длительное, и они могут быть временно сконцентрированы и депонированы в различных, не разлагаемых в обычных условиях формах (многие оксиды, труднорастворимые вещества, твердые органические остатки, породообразующие минералы).