Возможные пути решения проблем утилизации вторичного сырья

 

Чтобы стимулировать в нашей стране процесс сбора и переработки отходов и создать для этого более благоприятные условия, представляется целесообразным принять следующие меры:

. Ввести законодательное положение, согласно которому хозяйственное использование отходов в качестве ВМР становится специально выделенным объектом государственного регулирования, наделив при этом одно из федеральных министерств или ведомств полномочиями по осуществлению государственной политики в этой области.

. Ввести систему всеобщей ответственности за организацию сбора и переработки отходов, возложив эту ответственность на хозяйствующих субъектов как собственников отходов производства, физических лиц как собственников образующихся у них бытовых отходов, органы муниципального управления как на субъектов хозяйственной деятельности, организующих сбор, вывоз, переработку и захоронение отходов.

Необходимо также ввести в России правовую норму, устанавливающую ответственность производителей за организацию сбора и переработки определенных видов выпускаемой ими продукции после ее использования потребителем, а также использованной в производстве упаковки. [25]

Этой юридической нормой в первую очередь должны быть охвачены следующие виды продукции:

нефтепродукты (различные масла, технологические охлаждающие жидкости);

автотранспортная техника (автомобили и их прицепы, автобусы, мотоциклы);

продукция электротехнической и радиоэлектронной промышленности (холодильники, морозильники, электрические плиты, стиральные машины, пылесосы, швейные машины, мелкие бытовые приборы домашнего обихода, осветительные ртутные приборы, гальванические источники электроэнергии, телевизионная и компьютерная техника, звуко- и видеозаписывающая аппаратура, средства телефонной и радиотелефонной связи, игрушки и спортивный инвентарь с электрическими и электронными компонентами, измерительные приборы и т.д.).

. Чтобы дать хозяйствующим субъектам дополнительный стимул к вовлечению отходов в хозяйственный оборот, нужно создать нормативно-правовые условия для более эффективного использования природоохранных механизмов и инструментов государственного регулирования - разрешительной системы размещения отходов с установлением лимитов, платежей за размещение отходов, лицензирования, государственной экологической экспертизы. В частности, указанные инструменты и механизмы можно было бы использовать для введения ограничений на захоронение общераспространенных ВМР, экономического поощрения сбора и переработки отходов, стимулирования технического перевооружения производственной базы.

. Особые нормативно-правовые условия следует также создать для применения традиционных методов государственного регулирования предпринимательской деятельности в данной сфере. Так, желательно было бы установить ряд льгот:

льготы по налогу на прибыль, инвестируемую в создание производств по переработке ВМР или в техническое перевооружение в этой области;

льготы по налогу на землю производственно-заготовительных предприятий и пунктов сбора наиболее распространенных видов вторичного сырья;

снижение нормы амортизации для оборудования по сбору и переработке ТБО, отходов полимерной тары и упаковки, алюминиевых банок, стеклобоя, изношенных автомобильных шин, ртутьсодержащих ламп и гальванических элементов;

льготы по арендной плате за производственные помещения для предприятий, осуществляющих сбор и переработку вторичного сырья; - льготы по тарифам на железнодорожные перевозки мгоготоннажных видов отходов, предназначенных для использования в качестве вторичного сырья. Нормативы льгот в этой области, порядок их обоснования и установления должны регламентироваться специальным (налоговым) законодательством.

. Целесообразно было бы на основе федеральной программы "Отходы" создать новую целевую программу национального уровня, в рамках которой можно было бы сосредоточить имеющиеся ресурсы и последовательно решить накопившиеся проблемы в данной области.

Предложенные меры должны способствовать формированию особой организационно-производственной инфраструктуры, способной саморегуляции. Устойчивость такой системы должна обеспечиваться за счет покрытия убытков от организации сбора и переработки "нерентабельных" отходов потребления с помощью уже имеющихся и предложенных выше механизмов государственного регулирования предпринимательской и природоохранной деятельности. Кроме того, для стимулирования спроса на продукцию, изготовленную с применением "нерентабельных" отходов, следует более интенсивно использовать механизмы государственного и муниципального заказов.

Как представляется, наиболее рациональной формой введения предложенных выше нормативно-правовых положений могло бы стать принятие специального федерального закона "О вторичных материальных ресурсах". Проект этого ФЗ был подготовлен, в частности, ФГУ НИЦПУРО в 2004 году по заказу Минпромнауки России. [30]

4. Оценка вариантов повышения экологической безопасности эксплуатации автомобильного транспорта

 

Задание

. Оценить суммарную токсичность выбросов за год автомобилями с бензиновыми и дизельными двигателями по двум вариантам природоохранных мероприятий.

. Определить вклад основных компонентов отработавших газов в суммарную токсичность выбросов.

. По результатам расчетов построить гистограммы, проанализировать экологическую эффективность предлагаемых мероприятий.

. Сопоставить экономичность предлагаемых вариантов природоохранных мероприятий, сделать вывод о большей целесообразности одного из них.

Исходные данные

Средний пробег автомобиля за год, L 10 000 км

Средний расход топлива на 100 км:

для бензиновых двигателей 10 л

для дизельных двигателей….30 л

Средняя стоимость используемых топлив:

Бензинов 15 руб/л

дизельных топлив 15 руб/л

Стоимость одного каталитического

нейтрализатора для автомобиля с бензиновым двигателем 10 000 руб.

Стоимость комбинированной системы

фильтр-нейтрализатор для автомобиля с дизельным двигателем..12 000 руб.

Срок службы каталитического нейтрализатора 3 года

Срок службы комбинированной системы фильтр-нейтрализатор 3 года

Стоимость многофункциональной присадки:

для бензинов 2 коп/л

для дизельных топлив 6 коп/л

Природоохранные мероприятия для предприятия, в автопарке которого имеются автомобили с бензиновыми и дизельными двигателями, предлагаются с учетом того, что автомобили с бензиновыми двигателями оборудованы системой впрыска топлива и используют только неэтилированный бензин. Применение каталитических нейтрализаторов и системы фильтр-нейтрализатор увеличивает расход топлива на 10 %. Для снижения токсичных выбросов, производимых автомобилями предприятия, предложены 2 альтернативных природоохранных мероприятия:

применение трехкомпонентных каталитических нейтрализаторов для автомобилей с бензиновыми двигателями и комбинированной системы фильтр-нейтрализатор для автомобилей с дизельными двигателями (природоохранное мероприятие 1);

применение многофункциональной присадки к бензинам и дизельным топливам (природоохранное мероприятие 2).

Данные о выбросах загрязняющих веществ одним автомобилем на единицу пробега представлены в табл. 1.1.

Загрязнение воздуха городов токсичными веществами, выбрасываемыми автотранспортом, обусловливает во многих случаях концентрации токсичных веществ в воздухе в зоне дыхания, во много раз превышающие безвредные для здоровья человека. Выбросы токсичных веществ автомобилями зависят как от технического совершенства автомобилей и их двигателей, так и от экологических свойств моторных топлив.

При сгорании моторных топлив в бензиновых и дизельных двигателях при стехиометрическом (. =1) или сверхстехиометрическом (. >1) соотношении кислород воздуха/топливо помимо основных продуктов полного окисления - воды и диоксида углерода - образуются и выбрасываются с отработавшими газами в воздух токсичные вещества: оксиды углерода, азота, органические кислородосодержащие соединения, несгоревшие углеводороды, сажа, а при использовании свинцовых антидетонаторов (этилированных бензинов) свинец (в виде бромидов и хлоридов). Образование токсичных веществ в бензиновых и дизельных двигателях имеет свои особенности и отличия, ввиду этого и состав отработавших газов отличается. Основные токсичные продукты отработавших газов бензиновых двигателей (в современных бензиновых двигателях соотношение воздух/топливо автоматически поддерживается в пределах 1,00.1,02 относительно стехиометрического) - продукты неполного горения топлива: оксид углерода (CO) и недогоревшие углеводороды (CmHn).

Дизельный двигатель работает со значительным избытком воздуха, и микродиффузионный режим сгорания топлива создает условия образования токсичных веществ, значительно отличающиеся от условий в бензиновых двигателях.

 

Таблица 1.1

Исходные данные для решения

№ варианта	Выбросы токсичных веществ автомобилем с бензиновым двигателем, г/км									Выбросы токсичных веществ автомобилем с дизельным двигателем, г/км
4	CO			NO2			CmHn			CO			NO2			CmHn			Сажа
	0*	1**	2***	0	1	2	0	1	2	0	1	2	0	1	2	0	1	2	0	1	2
	1,50	0, 20	1,00	0,14	0,03	0,10	0,17	0,02	0,11	0,60	0,06	0,50	0,50	0,50	0,39	0,06	0	0,04	0,05	0,03	0,03

 

* - Выбросы до проведения природоохранного мероприятия.

** - Выбросы после природоохранного мероприятия 1.

*** - Выбросы после природоохранного мероприятия 2.

 

В результате в дизельных двигателях образование оксидов азота значительно выше, чем в бензиновых двигателях, а образование оксида углерода - много меньше. В то же время значительно выше степень полного и неполного окисления углеводородов, и, следовательно, значительно меньше выбросы суммы углеводородов и их оксипроизводных (но доля выбросов альдегидов в 1,5.4 раза выше), чем в бензиновых двигателях. Кроме того, в выбросах дизельных двигателей всегда содержится сажа, ввиду особенностей диффузионного горения.

Для оценки суммарной токсичности отработавших газов необходимо знание ПДК токсичных компонентов выбросов. Обычно при оценке токсичности веществ, выбрасываемых в воздух автотранспортом, исходили из значений максимальной разовой ПДК. Однако, в настоящее время города настолько насыщены автомобилями, что правильнее пользоваться среднесуточными ПДК. При этом существует большая неопределенность в величине ПДК для группы токсичных веществ CmHn, так как определяется сумма горючих, кроме СО, включающая в себя как малотоксичные, так и чрезвычайно токсичные вещества (табл. 1.2).

 

Таблица 1.2

Предельно допустимые концентрации некоторых веществ, входящих в группу CmHn отработавших газов АТС

Вещество	Предельно допустимая концентрация, мг/м
	максимальная разовая	среднесуточная
Бутан	200	_
Гексан	60	_
Бутен	3	3
Гексен	0,4	0,085
Бензол	1,5	0,1
Формальдегид	0,035	0,003
Бензапирен	_	10 (-6)

 

Поскольку усреднение ПДК в данном случае проблематично, мы принимаем для группы CmHn ПДК, равным ПДК NO2 (в нормах ПДВ стран ЕС до 2000 г. CmHn и NO2, определяемые в виде NO2, лимитировались суммарно). Ниже приведены среднесуточные ПДК основных токсичных компонентов отработавших газов:

 

Вещество ПДКСС, мг/м3                             0,04                          3                 0,04

Твердые частицы

(сажа)                      0,05

 

Если при сжигании 1 кг топлива выделяется GA г токсичного вещества А и предельно допустимая среднесуточная концентрация его равна ПДКА, то концентрация А в воздухе будет равна ПДК А. Тогда объем воздуха, в котором разбавлены продукты сгорания (коэффициент разбавления - Кр (А), м3). Вычисляем коэффициент разбавления вещества А (СО):

 

К_р(А)=0,2 Кр(А)=0,02

К_р(А)=0,167

 

Вычисляем коэффициент разбавления вещества В (NO2):

 

К_р(В)=12,5

К_р(В)=12,5

К_р(В)=0,0156

 

Вычисляем коэффициент разбавления вещества С (CmHn):

 

К_р(С)=1,5

К_р(С)=0

К_р(С)=1

 

Вычисляем коэффициент разбавления вещества D (сажа):

 

К_р(D)=1

К_р(D)=0,6

К_р(D)=0,6

 

Суммирование ведется по видам токсичных веществ.

Примем за эталон оксид углерода. Тогда суммарное загрязнение воздуха токсичными веществами, образующимися при сжигании 1 кг моторного топлива, будет определяться формулой:

 

,

 

где  - вес оксида углерода, дающий такое же загрязнение, как все токсичные вещества в сумме, г. Таким образом, вес суммарного загрязнения воздуха выбросами токсичных веществ (с бензиновым двигателем, г/км) для вещества А (СО) равен:

 

45,30=0,0453

 

Для вещества В ( ):

 

 =202,5=0, 2005

 

Для вещества C (CmHn): 225=0,225

Тогда вес суммарного загрязнения воздуха выбросами токсичных веществ (с дизельным двигателем, г/км) для вещества А (СО) будет равен:

 

11,61=0,01161

 

Для вещества В (NO2):

 

 =750,468=0,75047

 

Для вещества C (CmHn):75=0,075

Для вещества D (сажа):

 

66=0,066

 

Используя данную методику, можно сравнивать экологические характеристики различных типов автомобилей по интегральной характеристике токсичности отработавших газов, выраженной через эквивалентный вес оксида углерода, также можно сравнивать экологическую эффективность методов снижения токсичности отработавших газов автомобилей, сравнивать экологические свойства различных сортов бензинов и дизельных топлив и т.д.

Для оценки суммарной токсичности выбросов автомобилями фирмы за год необходимо учитывать среднегодовой пробег L. Суммарная токсичность годовых выбросов i-го токсичного вещества одним автомобилем Gco, кг, определяется по формуле:

 

 

 

где  - выбросы i-го токсичного вещества автомобилем на километр пробега, г;

 - вес оксида углерода, дающий такое же загрязнение, как сумма токсичных выбросов

на километр пробега автомобиля, г;

10^-2- коэффициент перевода годовых выбросов в килограммы;

 - вес оксида углерода, дающий такое же загрязнение, как сумма токсичных выбросов автомобилем за год, кг.

Учитывая, что в автопарке фирмы есть автомобили, как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями, формула принимает вид:

 

 

где - тип двигателя (бензиновый или дизельный);

 - выбросы i-го токсичного вещества автомобилем j-го типа на километр пробега, г;

 - эквивалентный по токсичности этим выбросам вес оксида углерода, кг.

В работе расчет суммарной токсичности производится отдельно для автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями.

 

0,5691 кг, 714,726 кг, 39,6 кг

 

Предпочтение отдается более экономичному способу снижения суммарной токсичности отработавших газов. Полученные в работе результаты сводятся в форму, приведенную ниже.

Сравнение альтернативных вариантов природоохранных мероприятий

 

Автомобиль с бензиновым двигателем			Автомобиль с дизельным двигателем
	Природоохранное мероприятие 1	Природоохранное мероприятие 2		Природоохранное мероприятие 1	Природоохранное мероприятие 2

кг       кгСО/руб        кг       кгСО/руб                        кгкгСО/руб

кгкгСО/руб

1,5	1	0,000103	1	0,025	0,6	0,5	0,0000102	0,50	0,00056

 

Вывод: в результате проведенных расчетных работ было выявлено, что суммарная токсичность годовых выбросов автомобилем с бензиновым двигателем, до проведения природоохранных мероприятий, больше в два раза суммарной токсичности годовых выбросов автомобилем с дизельным двигателем, так же это соотношение сохраняется и после проведения двух природоохранных мероприятий. Так же выявлено, что экономичность природоохранного мероприятия 1 как с автомобилем с бензиновым, так и с дизельным двигателем очень мала и близка к 0. Экономичность природоохранного мероприятия 2 больше, но не существенно отличается от результатов предыдущего мероприятия. Таким образом можно сделать вывод о том, что проводить данные мероприятия нецелесообразно.

Заключение

 

Подводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что, несмотря на длительность изучения настоящей проблемы, утилизация и переработка отходов по-прежнему не ведется на должном уровне.

Полигоны еще длительное время останутся в России основным способом удаления (переработки) ТБО. Основная задача - обустройство существующих полигонов, продление их жизни, уменьшение их вредного воздействия. Лишь в крупных и крупнейших городах эффективно строительство МСЗ (или мусороперерабатывающих заводов с предварительной сортировкой ТБО). Реальна эксплуатация небольших МСЗ для сжигания специфических отходов. В разных частях города могут и должны применяться свои способы удаления ТБО. Это связано с типом застройки, уровнем доходов населения, другими социально-экономическими факторами.

Острота проблемы, несмотря на достаточное количество путей решения, определяется увеличением уровня образования и накопления отходов. Усилия зарубежных стран направлены, прежде всего, на предупреждение и минимизацию образования отходов, а затем на их рециркуляцию, вторичное использование и разработку эффективных методов окончательной переработки, обезвреживания и окончательного удаления, а захоронения только отходов, не загрязняющих окружающую среду. Все эти мероприятия, бесспорно, уменьшают уровень негативного воздействия отходов промышленности на природу, но не решают проблему прогрессирующего их накопления в окружающей среде и, следовательно, нарастающей опасности проникновения в биосферу вредных веществ под влиянием техногенных и природных процессов. Разнообразие продукции, которая при современном развитии науки и техники может быть безотходно получена и потреблена, весьма ограничено, достижимо лишь на ряде технологических цепей и только высокорентабельными отраслями и производственными объединениями. Несмотря на длительную ориентацию промышленности нашей страны на ресурсосберегающие технологии, отображало это скорее экономические цели производства, нежели предотвращение вредного воздействия на природу. Движение к минимизации негативного воздействия промышленных отходов на окружающую среду следует осуществлять по двум магистральным направлениям: технологическое и экозащитное. Технологическое - повышение экологической безопасности производства. Экозащитное - стабилизация и изоляция опасных отходов от природной среды. Многостороннее и глубокое решение проблемы утилизации и переработки отходов - длительный и кропотливый процесс, которым предстоит заниматься ряду поколений ученых, инженеров, техников, экологов, экономистов, рабочих разного профиля и многих других специалистов.

Список использованной литературы

 

1. Акимова Т.А., Хаскин Т.В. Экология: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ. - 2009г.

. Биологические методы переработки отходов: информ. - темат. сб. № 13.3 Т.1/ ООО Науч. - информ. центр "Глобус". - М.: [б. и.], 2010. - 50 с.: ил

. Бобович Б.Б. и Девяткин В.В., "Переработка отходов производства и потребления", М2000г.

. Ващекин Н.П. Концепции современного естествознания. М.: МГУК, 2007 г.

. Глухов В.В., Некрасова Т.В. Экономические основы экологии. - Питер, 2008

. Гридэл, Т.Е. Промышленная экология: пер. с англ. / Т.Е. Гридэл, Б. Р.7. Алленби. - М.: ЮНИТИ, 2009. - 513 с. - (Зарубежный учебник).

. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. - Новосибирск, ЮКЭА, 2012г.

Приложение

Складирование отходов.
Достоинства	Недостатки
1. Не требует постоянных и крупных капиталовложений.	1. Затраты на борьбу с последствиями губительного влияния свалок, т.е. на охрану природы, здравоохранение, во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО.
2. Места складирования отходов могут не обновляться десятилетиями	2. Под всё разрастающиеся свалки, уходят новые огромные территории. Количество свалок непрерывно увеличивается.
3. Позволяют единовременно избавиться от большого количества ТБО или промышленных отходов	3. Разлагающиеся на свалках ТБО и промышленные отходы проникают в почву, тем самым, заражая её. Ядовитые испарения загрязняют воздух. Попадающие в водоемы остатки ТБО губительно сказываются на состоянии воды, вредят флоре и фауне этих водоёмов. Все эти последствия негативно влияют на здоровье человека, нарушают обменные процессы в природе
4. Результаты разрушительного влияния свалок на природу не видны сразу.	4. Последствия разрушительного влияния свалок на природу могут оказаться необратимыми в будущем.
Захоронение отходов.
1. Позволяет забыть о проблеме утилизации отходов. Создаётся видимость - если закопать ТБО, то они исчезнут.	1. Находящиеся в почве отходы отравляют её, попадая через подземные воды в водоёмы, представляют огромную опасность для человека и животных.
2. Не требуются новые огромные территории.	2. Подземные свалки не заметны, на первый взгляд, но на поверхности земли над ними почва отравлена и разрыхлена, она не пригодна ни для строительства, ни для земледелия, ни для выпаса скота. Более того с поверхности почв над свалками часто испаряются едкие токсичные вещества.
3. Не требует постоянных и крупных капиталовложений.	3. Затраты на борьбу с последствиями губительного влияния захоронений отходов, т.е. на охрану природы, здравоохранение, во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО.
Сливание отходов в водоёмы.
1. Не требует крупных единовременных капиталовложений	1. Затраты на очистку воды, фильтрацию; ущерб рыболовецкой промышленности, водному транспорту во много раз превысят расходы на строительство заводов по переработке и утилизации ТБО.
2. Слитые отходы быстро распространяются по поверхности воды, быстро оседают на дно, растворяются, создавая видимость чистоты.	2. По поверхности воды, по дну водоёмов продукты разложения отходов распространяются на огромные расстояния, отравляя акваторию, делая её непригодной для жизни рыб, для использования в промышленности. Растворенные в воде едкие, а порой и токсичные отходы крайне опасны для животных и человека.
3. При блокировке мест слива отходов, ядовитые вещества распространяются не сразу и не заметно.	3. Блокировка мест слива отходов внушает людям спокойствие, притупляет бдительность, это приводит к тому, что распространению ядовитых веществ никто не препятствует,
Сжигание мусора.
1. Позволяет единовременно избавиться от большого количества мусора.	1. Ядовитые газы, выбрасываемые в атмосферу с дымом, провоцируют тяжелые заболевания у людей, способствуют образованию озоновых дыр.
2. Удобно в больших городах и на крупных предприятиях, так как позволяет избавляться от отходов по мере их поступления.	2. Из-за постоянных выбросов дыма в атмосферу над городами и предприятиями образуются плотные дымовые завесы.