Переработка отходов как средство защиты окружающей среды реферат

Обновлено: 03.07.2024

Переработка отходов в настоящее время насчитывает более десятка технологических методов, позволяющих извлекать финансовую выгоду и одновременно предотвращать загрязнение окружающей среды токсичным и химически опасным утилем. Наиболее эффективными считаются термические методы – это, прежде всего пиролиз отходов (термическое разложение без доступа кислорода), сжигание и газификация.

Процесс термической обработки

Сжигание происходит в специальных печах, которые расположены на мусоросжигательных заводах. В такие печи подаётся не отсортированный мусор, но для его сжигания требуются дополнительные энергетические затраты. Несмотря на популярность этого метода утилизации мусора, он имеет огромный недостаток, заключающийся в том, что после сжигания образуется опасный для окружающей среды остаток, содержащий химические и токсичные элементы. Такие вещества, как:

дифенил;
фураны;
поли хлорированные дибензодиоксины;

могут попадать в атмосферу, почву и поверхностные воды вместе с выделяемыми газами и дымом, в процессе сгорания, а также при утилизации угольных и пепельных останков сожжённого мусора.

Технологии переработки отходов разрабатываются в первую очередь для очистки природной среды от гниющего на полигонах утиля, и для предотвращения загрязнения экологии опасными веществами, содержащимися или вырабатываемыми мусором.

Сжигание, прежде всего, позволяет уменьшить в объёме отходный материал до 90 – 96 %, что позволяет использовать для дальнейшей утилизации методом захоронения намного меньшие территориальные площади полигонов.

Технологии вторичного использования отходов как защитные средства окружающей среды

Бытовые отходы содержат в себе множество ценных для вторичного использования материалов, это могут быть органические вещества, из которых делают удобрение, а также:

картон и бумага;
стеклотара или бой стекла;
пластмасса;
дерево;
кожа;
металлы.

Отходы, содержащие подобные материалы, делятся на следующие категории:

вторичное сырьё, оно занимает 35% всей отходной массы;
отходы, подвергающиеся биологическому разложению 35%;
не перерабатываемые отходы или хвосты 30%.

Для поиска безопасного для природы решения проблем скопления мусора на свалках, строят специальные заводы, на которых переработка отходов позволяет получать финансовую прибыль. А также такие сооружения позволяют безопасно избавляться от утиля, то есть их можно считать средством для защиты окружающей среды, от опасных веществ и элементов, находящихся в составе и образовавшихся в процессе разложения органических или химических отходах.

Многоразовое использование на переплавке пластиковой тары, такой как:

бутылки;
стаканы;
посуда;
пакеты и т. д.,

позволяет практически изъять этот вид утиля из общей массы, что уже даёт положительные результаты. Так как при сжигании в атмосферу попадает меньше опасных элементов, а при захоронении останков объём становится значительно меньше.
Технологии переработки отходов на подобных заводах, заключаются в том, чтобы максимально обезопасить население страны и природную среду от воздействия такого утиля, как:

токсичные элементы;
инфекционные вещества или заражённые элементы медицинских комплексов;
вещества, содержащие эпидемиологические бактерии;
химические элементы.

Поэтому на мусороперерабатывающем заводе очень тщательно проводят следующие действия:

сортировка;
сушка;
измельчение;
переплавка;

чтобы не допустить заражение кого-либо из персонала, а также не позволить опасным веществам загрязнять экологическую систему попадаю туда со сточными водами и дымом.

После сортировки, такие элементы ТБО, как: пластик, резина, электроника и подобные разделяются, так как каждый из этих видов требует индивидуального процесса переработки. После чего они используются как вторсырье зачастую для производства такой же продукции из которой они состояли до переработки. Лишь в случае с пищевым пластиком, после переработки с него уже изготавливают бытовые или другие предметы, упаковочные пакеты, но непищевую посуду.

Переработка отходов, также оставляет и неиспользованные материалы, которые называют хвостами, они составляют от 1 до 40 % от общей массы переплавляемого продукта, в зависимости от материала.

Развитие отрасли вторичного использования отходов в России

Несмотря на свою прибыльность и рентабельность, промышленных оборотов переработка утиля в России ещё не набрала. Так как многие организации и предприятия по производству, в достаточной мере получают первичное сырьё для своей продукции и не нуждаются в альтернативном источнике.

Поэтому коэффициент использованных отходов в отрасли вторичной переработки не превышает показателей в 30% от общей массы мусора, образовывающегося, ежегодно на территории России. Данные показатели начали расти лишь в последние несколько десятков лет из-за подорожания некоторых первичных сырьевых материалов. Среди отходной продукции спросом пользуются:

металлы: алюминий и сталь их используют в 100% случаев, при обнаружении в ТБО;
текстиль используют лишь в 50% случаев;
стекло и макулатура, лишь в 35% идут на переработку.

Существуют и такие отходные материалы, которые практически не поддаются переработки и непригодны для вторичного использования, но так, как прогресс не стоит на месте, а люди привыкли пользоваться всеми благами современных технологий, то отказаться от таких вещей уже невозможно. В итоге они скапливаются на полигонах и местах временного хранения, в ожидании нахождения нового метода сотрудниками научных центров их утилизации. К таковым элементам относятся:

зола;
шлаки;
отработанное топливо АЭС и ТЭС;
фосфогипс;
автомобильные шины;
осадки из очистных сооружений;
полимерные материалы;
жидкий свиной и птичий навоз и помет.

металл – как самый тяжёлый элемент тонет очень быстро;
стекло – имеет меньшую плотность в отличие от металла, также тонет, но не с такой скоростью;
дерево или макулатура имеет совсем другую плотность, они легче воды и остаются на поверхности.

Гидр сепарация, основывается на том, чтобы мусор, прогоняемый через сильный поток воды, разделялся в зависимости от своего веса, например, металл тонул, а оставшийся в потоке пластик сдувался в специальные отсеки мощными фенами.

Собранный, таким образом, пластик отправляется на измельчение и переплавку, после чего с него могут изготавливать строительные материалы или тару в виде ящиков, поддонов, коробков и прочего.

Металлы же, которые утонули в процессе сортировки методом гидр сепарации, собираются мощным магнитом, после чего в цехах по отливке стали их могут переплавлять на любые изделия.

Органические вещества и текстильные элементы, включая остатки пищи, в процессе такой сепарации превращаются в однородную сжиженную массу, которая отфильтровывается в очистных сооружениях и отправляется на переработку, с неё получают органическое топливо для биологических реакторов, работающих на метановом газе. Также такое топливо может быть использовано и для работы перерабатывающего завода.

Бизнес на отходах — очень выгоден с экологической стороны, а прибыль от получаемого вторсырья может покрыть расходы на оборудование и обеспечить персонал зарплатой.

Проблема защиты окружающей среды – одна из важнейших задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития науки и техники достигли таких размеров, что в ряде районов, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений в несколько раз превышают допустимые санитарные нормы.

Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия во многих странах мира, показали, что всё возрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Среди различных составляющих экологического кризиса (истощение сырьевых ресурсов, нехватка чистой пресной воды, возможные климатические катастрофы) наиболее угрожающий характер приняла проблема незаменимых природных ресурсов – воздуха, воды и почвы – отходами промышленности и транспорта.

Проблема охраны окружающей среды является комплексной проблемой и имеет глобальный характер. Дальнейшее развитие человечества невозможно без комплексного учета социальных, экологических, технических, экономических, правовых и международных аспектов проблемы применительно не только к конкретному производственному циклу, но и в масштабах регионов, стран и всего мира.

Продолжающиеся загрязнения природной среды твердыми, жидкими отходами производства и потребления, вызывающими деградацию окружающей среды, в последнее время остаются острейшей экологической проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое значение.

Включая более 20 тыс. производственных предприятий с довольно развитыми и разнообразными технологиями производства, промышленность Российской Федерации играет заметную роль, как в загрязнении природы, так и в решении природоохранных проблем. Серьезную проблему представляет специфика многих отраслей промышленности, и, как следствие, требуются индивидуальные подходы к решению природоохранных задач.

Несмотря на продолжавшийся в последние годы спад производств, это не вызвало снижения объемов отходов, образующихся на промышленных предприятиях и соответственно поступающих в воздух, водные объекты и почвы, и адекватного уменьшения техногенной нагрузки на окружающую среду. В частности, миллиарды тонн твердых, пастообразных, жидких, газообразных отходов ежегодно поступают в биосферу, нанося тем самым непоправимый урон как живой, так и неживой природе. В глобальных масштабах изменяется круговорот воды и газовый баланс в атмосфере.

Несмотря на давность и большое количество исследований в области экологически чистого производства, проблема утилизации и переработки промышленных отходов остается актуальной до сих пор. Поэтому, появилась экономически, технологически и экологически обоснованная необходимость в разработке и внедрении всё новых прогрессивных и безопасных методов решения проблемы избавления биосферы от опасности ее загрязнения отходами производства и потребления. Для выбора более рационального пути решения проблемы необходим предварительный учет и оценка отходов.

1. Понятие об отходах.

Отходами производства являются остатки материалов, сырья, полуфабрикатов, образовавшихся в процессе изготовления продукции и утратившие полностью или частично свои полезные физические свойства.
Отходами производства могут считаться продукты, образовавшиеся в результате физико-химической переработки сырья, добычи и обогащения полезных ископаемых, получение которых не является целью данного производства.

Отходами называются продукты деятельности человека в быту, на транспорте, в промышленности, не используемые непосредственно в местах своего образования, которые могут быть реально или потенциально использованы как сырье в других отраслях хозяйства или в ходе их переработки.

Загрязнение мусором — эта одна их главных экологических проблем современности. С каждым годом Земля все сильнее покрывается отходами, а большие площади отводятся под свалки. Именно поэтому в последнее время учёные всего мира ищут эффективные способы переработки мусора.

История возникновения проблемы мусора

История мусора началась вместе с активной хозяйственной деятельностью человека. Несмотря на то что эта проблема стала глобальной только в 21 веке, её корни спрятаны в веках.

Вплоть до 19 века такого количества мусора не было. Люди использовали только натуральные материалы, которые быстро разлагались и не наносили вреда окружающей среде.

Однако в 19 веке началось резкое развитие промышленности. На Земле начали копиться синтетические отходы, разлагающиеся больше 1000 лет.

Виды отходов

Все отходы в городе можно условно разделить на 3 группы.

Бытовые отходы. Появляются в процессе ведения домашней деятельности. ТБО — не главная проблема человечества, однако мусор, стекло, органические отходы составляют немалую долю в общем проценте замусоренности.
Промышленные. По статистике считаются самыми опасными. Одна из глобальных экологических проблем — загрязнение окружающей среды промышленным мусором.
Сельскохозяйственные. Сюда относят древесные опилки, отходы животноводства и растениеводства. Подлежат повторному использованию и переработке.

Сроки разложения мусора

Процесс разложения мусора проходит по-разному и может длиться от нескольких дней до десятков тысяч лет. Связано это из-за состава продукции и видов воздействия на неё. Ниже представлены усреднённые сроки распада популярных отходов.

Вид мусора	Сроки разложения
Бумага и картон	3 месяца
Бумага для печати	3 года
Древесина, жесть, обувь	10 лет
Железо	20 лет
Жвачки	30 лет
Аккумуляторы	100 лет
Полиэтиленовые пакеты	200 лет
Батарейки	От 100 лет
Шины	200 лет
Памперсы	500 лет
Алюминий	500 лет
Стекло и пластик	От 1000 лет

Проблемы, связанные с отходами

Главная проблема мусора — в его количестве. Человечество генерирует огромное количество отходов, которое не в состоянии переработать.

Глобальные

Мусорная проблема существует даже в развитых европейских странах.

Одна из глобальных проблем — загрязнение Тихого Океана. Ежегодно количество пластика в воде увеличивается на 9 миллионов тонн. Пока что наиболее остро это видно на Кокосовых Островах. Бутылки и пакеты причаливают к местным берегам тоннами.

Практически каждое утро на берегах Тихого океана можно наблюдать горы мусора.

Мусорные острова, массовая гибель рыб и растений, попадание в воду токсичных веществ — глобальная проблема, которая требует немедленного решения.

В России

В РФ нет отлаженной системы сбора и переработки отходов. Сейчас в России более 4 миллионов га выделено под свалки.

Кроме того, за городом и в парках часто образовываются несанкционированные полигоны. Из-за отсутствия урн мусор оказывается на улице.

Несанкционированная свалка мусора на окраине леса дачного посёлка.

Неприятный запах, огромные площади под отходы и отсутствие экологически чистых методов утилизации делают мусорную проблему особенно острой.

Вред отходов для окружающей среды

Проблема отходов не только в занимаемых площадях, но и в загрязнении окружающей среды. Разберём, какой вред мусор наносит природе.

Опасные вещества

Отходы, хранящиеся на полигонах, постепенно разлагаются под воздействием прямых солнечных лучей.

В процессе такого разложения на свалках накапливается:

метан;
углекислый газ;
фильтрат.

Токсичные соединения попадают в воздух, воду и почву. Они вызывают удушье, проблемы с дыхательной системой, приводят к возникновению хронических заболеваний.

Долгий срок разложения

Пластик, стекло, автомобильные аккумуляторы и шины разлагаются в течении длительного времени. Такой мусор может лежать на полигонах тысячи лет, занимая собой полезные площади.

При этом просто сжечь неорганические отходы нельзя — в этом случае токсичные продукты горения попадают в воздух.

Вред для животных и людей

Мусор на земле опасен как для людей, так и для животных. Токсичные соединения попадают в еду и воду, вызывая серьёзные отравления. Птицы часто запутываются в полиэтиленовых пакетах и не могут взлететь.

Не является редкостью увидеть запутавшуюся птицу в выброшенных рыболовных сетях.

Кроме того, стихийные свалки опасны для маленьких детей, которые часто подбирают мусор с земли.

Большие засоренные площади

Мусор на природе встречается практически во всех лесах рядом с крупными городами. Несанкционированные свалки встречаются в парках, во дворах, жилых комплексах.

Площади, занимаемые официальными полигонами, можно сравнить с размером Московской или Ленинградской области. Это место можно было бы использовать рационально.

Загрязнение водных просторов планеты

В воде плавают триллионы тонн пластика, которые наносят непоправимый вред окружающей среде.

Огромное мусорное пятно прямо посреди океана.

Мусор прибивает к островам, от него гибнут рыбы и водоросли.

Парниковый эффект

Разлагаясь, отходы выделяют большое количество угарного газа и метана. Они вносят весомый вклад в накопление парникового эффекта. Из-за этого температура земли с каждым годом повышается.

Упрощённая схема явления парникового эффекта.

Следствием этого является глобальное потепление.

Как можно решить мусорную проблему

Решением экологической проблемы мусора занимаются все страны. Для этого было выработано несколько действенных способов.

Раздельный сбор мусора и его сортировка

Раздельный сбор мусора официально внедрён во многих европейских странах. Жители приучены выкидывать органические отходы в одно место, а пластик, стекло, батарейки и аккумуляторы отдельно, отвозя их в специальные пункты приёма.

Все это помогло наладить государственную систему сортировки отходов. Мусор не накапливается единой кучей на полигонах, а делится на категории, после чего перерабатывается.

Отказ захоронения или мусоросжигания

Сжигание или захоронение — самые небезопасные способы утилизации отходов. Вместо этого в европейских странах принята вторичная переработка.

Если мусор можно использовать повторно, он отправляется на специальные заводы.

Вторичная переработка

Вторичная переработка — решение проблемы замусоренности и чрезмерного потребления. Из пластика или стекла можно сделать новую тару, резина используется в качестве покрытия для стадионов.

Схема обращения и переработки мусора.

Хорошо налажен процесс переработки макулатуры. Из неё делают новую бумагу и картон.

Высокие штрафы

Профилактика образования стихийных свалок — соответствующее наказание.

Санкции в других странах:

Австрия — 7 тысяч рублей;
Австралия — 400 тысяч рублей;
Ирландия — 400 тысяч рублей и 12 месяцев тюрьмы;
Великобритания — 7 тысяч рублей;
Швейцария — 20 тысяч рублей;
Сингапур — 40 тысяч рублей и тюремное заключение;
Япония — 5 миллионов рублей и 5 лет тюрьмы.

Методы утилизации

Разработано несколько методов утилизации отходов.

Регрессивные способы сбора мусора

Регрессивные способы используются в основном в России и в ряде азиатских стран.

захоронение на полигонах;
сжигание отходов.

Большинство мусора гниёт на стихийных свалках, нанося непоправимый вред окружающей среде.

Современный подход к переработке

В европейских странах используются прогрессивные методы переработки отходов.

Плазменная обработка. Под воздействием высоких температур мусор разлагается до безопасного остатка, который можно использовать в качестве вторсырья.
Компостирование. Таким образом утилизируют органические отходы. Они гниют в специальных компосторах, превращаясь в питательное удобрение.
Механическая переработка. Отходы тщательно измельчаются, после чего используются повторно.
Химическая переработка. Под воздействием агрессивной химической среды мусор разлагаются на простейшие составляющие.

Преимущества прогрессивных технологий

Выделяют несколько преимуществ переработки отходов.

переработка сводит загрязнение к минимуму;
правильная утилизация защищает окружающую среду;
переработка сводит к минимуму парниковый эффект;
использование прогрессивных технологий сохраняет природные ресурсы;
переработка сокращает количество мусора на полигонах;
правильная утилизация способствует появлению новых рабочих мест.

Особенности утилизации

В России и за рубежом используются разные способы утилизации отходов.

Утилизация мусора в России

Отходы в России сжигаются или захороняются, что приводит к большому количеству мусорных полигонов.

Мусор разлагается и наносит огромный вред окружающей среде, занимая собой полезные площади.

Однако в 2019 году была начата мусорная реформа. В ходе законодательных изменений планируется построить около 300 мусороперерабатывающих заводов.

Опыт утилизации отходов за рубежом

За рубежом ситуация с отходами обстоит лучше. В Европе весь мусор сортируется, после чего попадает на мусороперерабатывающие заводы. В связи с этим удалось частично решить проблему загрязнения.

Яркий пример — Швеция. В стране просто закончился мусор, поэтому они закупают отходы у других стран для переработки.

Читайте также: