Проблема уменьшения количества отходов

 

Принцип «1:10:100» объясняет огромное количество отходов, образующихся в процессе производства, и возможности уменьшения количества отходов при ресурсосбережении. Сегодня в мире на 1 т конечного продукта образуется 10 т отходов при его производстве и 100 т отходов при добыче сырья. Таким образом, если принять ежегодное потребление человеком планеты годового продукта 0,12 т, то отходов непосредственного производства этого продукта образуется 1,2 т, а при добыче сырья (за счет отвалов вскрышной породы, хвостов – породосодержащих остаточных количеств добываемого полезного ископаемого) – 12 т (Акимова и др., 2001).

Проблема отходов относится к числу важнейших проблем глобальной экологии. В «Повестке дня на ХХI век», принятой на конференции «Рио-92», была поставлена задача уже к 2000 г. снизить количество опасных отходов на 30%. Однако, на конференции «Рио-92+5» (1997 г.) выяснилось, что решить эту задачу мировому сообществу пока не под силу. Количество накопленных высокотоксичных отходов удалось снизить лишь на 5,5%. Не было достигнуто существенного прогресса в этом вопросе и в следующие пять лет (до «Рио-92 + 10»).

 

Общая характеристика загрязнения биосферы отходами

 

Темпы роста объемов отходов в индустриально развитых странах как минимум вдвое превышают динамику материального производства и естественного прироста населения (Гладкий, Лавров, 1999). Ежегодно выбрасывается в атмосферу 1 млрд. т загрязняющих веществ (без диоксида углерода), а в гидросферу – 17 млрд. т. Всего на планете каждый год образуется 85 млрд. т отходов (в России 7 млрд. т). Их общий объем к концу 90-х годов достиг 1500 км³, что эквивалентно 600 000 пирамид Хеопса. В составе промышленных отходов около 15% приходится на токсичные отходы, содержащие тяжелые металлы и другие ядовитые вещества. Большую опасность представляют отходы, содержащие фенольные соединения. В общей сложности в мире ежегодно образуется около 350 млн. т токсичных отходов, причем 80% из них – в США.

По приблизительным оценкам, к концу ХХ века в мире в отходах накоплено (в млн. т) меди – 300, цинка – 200, хрома – 70, свинца – 20, никеля – 3,5, кадмия – 0,9, ртути – 0,5 (Акимова и др., 2001).

Полигоны хранения токсичных отходов представляют собой «химические бомбы». Так, недалеко от Санкт-Петербурга находится полигон «Красный бор», на котором хранятся сотни тысяч тонн особо токсичных отходов, содержащих мышьяк, фтор, ртуть, свинец, синильную кислоту, фосфор (Новиков, 1998). Это одна из самых мощных «бомб» в России.

Кроме промышленных отходов, существенный вклад в загрязнение поверхности планеты и гидросферы вносят бытовые отходы. На каждого жителя РФ ежегодно образуется примерно по 1 м³ отходов потребления, а в США примерно в 2 раза больше (см. 7.5).

В России увеличение выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду во многом связано с изношенностью оборудования, которое с 1990 по 1999 гг. в промышленности увеличилось с 49 до 54%, а в коммунальном хозяйстве – с 31 до 46% (Кулагина, Думнов, 2000).

 

Контрольные вопросы

1. Какое количество твердых отходов ежегодно образуется в мире?

2. Какую долю составляют токсичные отходы в общей массе промышленных отходов?

3. Какая страна является «лидером» производства промышленных отходов?

 

Переработка промышленных отходов

 

Разные отрасли промышленности «производят» разные отходы, и потому переработка каждого типа отходов с реализацией принципа «ресурсной эстафеты» (отходы одного предприятия являются сырьем для другого) – сложнейшая технологическая задача, которая решает вопросы ресурсосбережения и снижения загрязнения окружающей среды.

Полностью рассмотреть проблему переработки промышленных отходов невозможно, и потому ограничимся несколькими примерами успешного ее решения, воспользовавшись обобщением, которое выполнил Ю.В.Новиков (1998).

На Нижнетагильском металлургическом комбинате создан мощный комплекс по переработке шлаков. Это позволило переработать 500 млн. т шлаков, извлечь из них 8 млн. т железа, обеспечить стройиндустрию дешевым строительным материалом и резко сократить объем отвалов. Подобные работы проводятся на медеплавильных предприятиях Красноуральска, где из отходов получено 1000 т меди и сотни килограммов благородных металлов. Имеются перспективы извлечения значительного количества алюминия из отходов алюминиевого производства. На предприятиях Свердловской области получены хорошие результаты по переработке отходов медеплавильного производства – пиритных огарков, что позволяет получать цинковый и медный концентраты, золото, железо.

На Днепродзержинском коксохимическом заводе на основе отходов нефтепродуктов и кокса ежегодно производится 2000 т бензина.

На железорудных карьерах ежегодно складируется около 1 млрд. т вскрышных пород и более 200 млн. т отходов обогащения. Эти отходы занимают тысячи гектаров земли и пагубно влияют на окружающую среду. Свыше 60% этих пород пригодны для производства кирпича, керамзитового гравия, минеральной ваты, цемента, извести. Пока используется не более 1% этого перспективного сырья.

В целом в РФ на сегодняшний день в переработку поступает не более 10% нетоксичных отходов, а токсичных – еще меньше. Значительная часть наиболее ценных отходов – черных и цветных металлов – экспортируется на переработку в другие страны. С 1994 по 1998 гг. количество экспорта этих отходов увеличилось более чем в 2 раза.

В стране нет ни одного предприятия по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, которое полностью соответствует экологическим требованиям, и не налажен выпуск специального оборудования, необходимого для этого. Однако, ситуация меняется к лучшему, т.к. в 1996 году правительство РФ приняло федеральную целевую программу «Отходы» на 1996-2000 годы. В ходе ее реализации было переработано значительное количество отходов.

Недостаточны мощности для переработки токсичных отходов и в других странах, хотя в Европе существует определенная специализация. Так, совершенная технология по уничтожению и переработке многих видов токсичных отходов создана в Великобритании, отработанное ядерное топливо перерабатывается во Франции.

В недалеком прошлом наиболее дешевым способом избавления от особо токсичных отходов был их экспорт в бедные страны. При этом если переработка 1 т химических отходов стоила в Европе 160-200 долларов, то расходы на их экспорт в Африку составляли от 2,5 до 40 долларов. Положить конец этим антиэкологичным акциям призвана Базельская конвенция о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов (1992), которая ратифицирована Россией в 1994 году (см. 11.3.).

 

Контрольные вопросы

1. Приведите примеры эффективной переработки промышленных отходов.

2. Какая часть промышленных отходов перерабатывается в России?

3. Как мировое сообщество борется с трансграничными перевозками опасных отходов?

Очистные сооружения

 

Важную роль в уменьшении загрязнения биосферы промышленными и бытовыми отходами играют очистные сооружения. задача которых – уловить загрязняющие вещества, которые могут быть переработаны или захоронены. Современные очистные сооружения представляют собой системы различных устройств (резервуаров, бассейнов и др.), в которых очищаются загрязненные воды (промышленные или бытовые стоки) и газообразные выбросы промышленных предприятий.

Очистка производится несколькими способами, которые последовательно сменяют друг друга. Для каждого предприятия, в зависимости от особенностей его отходов, проектируются свои очистные сооружения. Чаще всего используются следующие способы очистки:

механическая(отстаивание, фильтрация и центрифугирование жидких стоков, сбор всплывающих нефтепродуктов в отстойниках, использование пылеосадочных камер для газообразных отходов и т.д.);

химическая (воздействие на стоки химическими веществами, переводящими растворимые соединения в нерастворимые; «щелочные дожди», через который пропускают газовые выбросы, насыщенные оксидами серы, азота и др.);

физико-химическая (использование электролиза и адсорбентов, огневые методы);

биологическая (разрушение или концентрирование загрязняющих веществ микроорганизмами и мелкими животными в метантенках, аэротенках, на полях орошения).

Загрязняющие вещества после их извлечения из сточных вод (очистные шламы) поступают на повторную переработку или временное захоронение.

В России за годы реформ, к сожалению, мощность всех видов очистных сооружений снизилась (табл. 40).

Таблица 40

Ввод в действие сооружений и установок по охране окружающей среды в РФ (по Кулагиной, Думнову, 2000)

 

Вид установки	Годы
1985-1990	1991-1995	1996-1998
По улавливанию и обезвреживанию вредных веществ из отходящих газов, млн. м^3 газа в час Системы оборотного водоснабжения, млн. м^3 оборотной воды в сутки Сооружения по очистке сточных вод, млн. м^3 в сутки	17,5   11,2   2,8	6,3   3,0   1,2	3,7   1,6   0,8

 

Контрольные вопросы

1. Какие способы очистки используются в очистных сооружениях?

2. Какова динамика ввода очистных сооружений в РФ за последние 20 лет?

3. Какие последствия имеет для РФ износ оборудования в промышленности, сельском и лесном хозяйстве?