Проблема образования отходов

В результате изучения материала данной главы студент должен:

знать

• • основные экологические, экономические и социальные аспекты проблемы образования промышленных и бытовых (включая токсичные) отходов;
• • принципы и типы классификаций отходов и основные способы их переработки;
• • основные законы, регулирующие обращение с отходами;
• • особенности муниципальных систем управления городскими отходами;

уметь

• • правильно классифицировать отходы производства и потребления;
• • обрабатывать полученную информацию, анализировать ее с учетом приводимых фактических данных;

владеть

• навыками оперирования основными понятиями и терминами, связанными с проблемой образования и обращения с отходами.

Экологические особенности и пути образования отходов

Технический прогресс позволил человечеству достигнуть независимости от природы и качественно улучшить условия жизни. Но большая часть изъятых для удовлетворения собственных потребностей природных ресурсов используется неэффективно и поэтому возвращается в окружающую среду в виде отходов, разнообразие и опасность которых создаст угрозу существования самому человеку. Доля полезного общественного продукта не превышает 8%, а 92% вещества поступает в окружающую природную среду в виде отходов. Так, из 120 млрд т ископаемых материалов и биомассы, применяемых за год мировой экономикой, только 9 млрд т (7,5%) преобразуются в материальную продукцию в процессе производства. Например, в России из 1000 м³ древесины производится 27,3 т бумаги, в то время как в Швеции из такого же количества получают 129 т, в США — 137 т, а в Финляндии — 164 т^[1]. При этом в 2013 г. мировое производство бумаги и картона возросло в среднем на 1,0%; такой же темп прироста сохраняется и для мирового потребления.

По оценкам специалистов Росприроднадзора, в 2013 г. объем образования отходов производства и потребления в России составил 4,3 млрд т, что на 16,3% больше, чем в 2012 г. (Данные государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2013 году».) Из них на долю ТБО приходится 52,9 млн т, т. е. немного более 1% от общего объема образовавшихся отходов. Таким образом, средний показатель образования ТБО на душу населения в Российской Федерации составляет 0,4 т/чел.

Личное потребление людей составляет только 1,5 млрд т/год, т. е. 1,25% количества вовлекаемых в мировую экономику материалов и биомассы, причем больше половины этой массы относится к потреблению продуктов питания (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Соотношение потребляемого вещества и отходов потребления

Рост численности населения и промышленная революция являлись основными факторами, которые спровоцировали и позднее интенсифицировали процесс урбанизации (табл. 1.1) и, следовательно, обострили все экологические проблемы, связанные с неконтролируемым ростом городов.

Таблица 1.1

Динамика экспоненциального роста урбанизации

(по В. П. Максаковскому; прогноз по Н. В. Коротаеву).

Сегодня урбанизированные территории занимают немногим более 1% площади поверхности суши, но концентрируют свыше 45% всего населения Земли, производят до 80% внутреннего валового продукта (ВВП). При этом они дают более 80% всех выбросов в атмосферу и сбросов в гидросферу.

Для современного крупного города с населением 1 млн человек в табл. 1.2^[2] приведены данные, позволяющие проанализировать примерное соотношение ежегодного потребления ресурсов и поступления в окружающую среду разных видов отходов. Как очевидно из табл. 1.2, максимальное потребление и загрязнение приходится на воду. Но при этом нужно помнить, что подавляющее количество всех загрязняющих веществ после очистки стоков и газовоздушных выбросов попадает в твердые отходы, поэтому их количество значительно возрастает.

Таблица 1.2

Ежегодное потребление ресурсов и выбросов современного крупного города.

По данным Государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2013 году», доля использованных и обезвреженных отходов производства и потребления составила 46,3% от общего количества образовавшихся отходов, при этом на долю захороненных отходов приходится 681,5 млн т.

Жизнедеятельность современного человека во всех областях — сельском хозяйстве, промышленном производстве и энергетике — построена на «концевых» технологиях, т. е. технологиях, приводящих к образованию отходов в конце цепи. Отходы — это все вещества (остатки сырья, материалов и полуфабрикатов) или предметы (изделия и материалы), образовавшиеся в процессе производства или потребления, которые утратили свои исходные потребительские свойства в результате промышленной обработки, морального или физического износа. К отходам также относятся и вещества, улавливаемые при очистке газов и сточных вод, которые образуются во время технологического процесса.

Таким образом, очевидны следующие выводы:

• • все отходы можно подразделить на отходы производства (промышленные отходы ТПО) и отходы потребления (ТБО);
• • отходы представляют собой разнородные, многокомпонентные, гетерогенные системы;
• • качественный и количественный состав отходов зависит от технологий производства или способов потребления;
• • способ обращения с отходами определяется их количественным и качественным составом, т. е. физическими, химическими и биологическими свойствами.

Обращение с отходами представляет собой особое комплексное промышленное производство, включающее несколько основных этапов: сбор, сортировку, транспортировку, переработку или обработку, складирование и обеспечение безопасного храпения.

Наибольшее распространение в мире в настоящее время получили три способа ликвидации отходов:

• • устройство специально оборудованных полигонов;
• • компостирование;
• • утилизация на мусороиерерабатывающих заводах с последующим сжиганием и получением энергии.

Следует отметить, что в зависимости от видов отходов — ТПО или ТБО может преобладать гот или иной способ ликвидации, однако для упрощения сравнения рассмотрим стоимость этих трех способов независимо от видов отходов (табл. 1.3).

Таблица 13

Сравнительная характеристика способов ликвидации отходов.

Как очевидно из табл. 1.3, стоимость сортировки или компостирования в 2 раза выше стоимости захоронения на полигоне. Именно поэтому до сих пор предпочтение отдается этому самому неэкологичному методу обращения с отходами.

В табл. 1.4 приведена примерная стоимость утилизации разных видов отходов. Наиболее дорогостоящей является утилизация медицинского оборудованияи высокотоксичных медицинских и промышленных отходов. Это связано со сложностью и многостадийностью процесса переработки, а также с принятием дополнительных мер по обеззараживанию опасных отходов.

Таблица 1.4

Стоимость утилизации твердых отходов МГУП «ЭКОТЕХПРОМ»

К особо опасным для окружающей среды и здоровья людей отходам (специальным отходам) отнесено около 600 веществ и соединений. В их число входят:

• • пестициды, содержащиеся главным образом в отходах производства химических средств защиты растений;
• • радиоактивные отходы, образующиеся на предприятиях ядерного топливного цикла (ПЯТЦ) и на предприятиях, использующих радионуклиды;
• • ртуть и ее соединения, ртутные термометры;
• • мышьяк и его соединения, содержащиеся в отходах металлургического производства и тепловых электростанций;
• • соединения свинца, встречающиеся особенно часто в отходах нефтеперерабатывающей и лакокрасочной промышленности;
• • элементы электропитания;
• • неиспользованные медикаменты, остатки химических средств защиты растений (ядохимикатов), красок, лаков, антикоррозионных средств и клеев, косметики;
• • остатки средств бытовой химии (средств для чистки, дезодорантов, пятновыводителей, аэрозолей, средств ухода).

Большую часть специальных отходов приходится хранить на поверхности земли, соблюдая строгие меры предосторожности (на водонепроницаемой платформе толщиной до 3 м, все стоки и грунтовые воды постоянно контролируются). Подробно санитарно-гигиенические требования по организации полигонов, а также технологические принципы проектирования будут рассмотрены в подпараграфе 1.4.1.

Помимо полигонов твердых промышленных бытовых отходов (ТПБО), на территории России сегодня действует семь мусоросжигательных заводов, которые перерабатывают около 3% твердых бытовых отходов. В СанктПетербурге работает два мусоросжигательных завода. Однако прямое высокотемпературное сжигание имеет множество негативных эффектов, которые будут подробно рассмотрены в гл. 3. Самым экологичным решением проблемы отходов является их первоначальная грамотно организованная сортировка, о чем также будет рассказано далее.

• [1] Обзор рынка переработки отходов // Твердые бытовые отходы. 2010. № 5.
• [2] Гринин А. С., Новиков В. II. Промышленные и бытовые отходы: хранение, утилизация, переработка. М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002.