Утилизация бытовых отходов. Утилизация бытовых отходов проект. Актуальность 3 Объект исследований 3
 Скачать 1.01 Mb.
|
|
Введение 2 Цель 2 Задачи 2 Актуальность 3 Объект исследований 3 Практическая значимость работы 3 1.Характеристика твердых бытовых отходов (ТБО) 4 2.Влияние бытовых отходов на окружающую среду 5 3.Способы утилизации бытовых отходов 6 3.1 Компостирование 6 3.2 Мусоросжигание 7 3.2.1 Наиболее часто применяемые методы утилизации мусора: 7 3.3 Брикетирование 8 3.4 Захоронение 8 3.5 Плазменная переработка отходов 9 3.6 Вторичная переработка мусора 9 3.6.1 Какие отходы пригодны для переработки? (наглядные примеры в приложении) 10 3.6.2 Особенности вторичной переработки каждой фракции 11 4.Ситуация с бытовым мусором в Башкортостане 12 5.Как улучшить ситуацию с утилизацией бытового мусора? 12 5.1 Раздельный сбор мусора и его сортировка 12 5.2 Отказ захоронения или мусоросжигания 13 5.3 Вторичная переработка 13 5.4 Высокие штрафы 13 5.5 Регрессивные способы сбора мусора 13 5.6 Современный подход к переработке 13 5.7 Преимущества прогрессивных технологий 14 Заключение 14 Вывод 15 Приложение 16 Список литературы 23 ВведениеВ ходе жизнедеятельности человека появляется огромное количество отходов. В последнее время количество бытовых отходов только растет. В России ежегодно образуется около 400 млн тонн бытовых отходов. С их утилизацией не справляются действующие заводы по переработке. Твердые бытовые отходы (ТБО)являются отходами, которые связанны с процессом жизнедеятельности человека. Они состоят из изделий и материалов, которые нельзя будет использовать в быту. Многие бытовые отходы, состоящие из органических материалов могут быть утилизированы бактериями или другими микроорганизмами, но далеко не все. В наше время доля массы пластика в упаковочных материалах составляет 8-9% и около 30-35% от их объема. Бумага и картон составляют до 40% объема мусора. После этого идут пищевые отходы, составляющие 20-38% отходов в России. Развитые европейские державы все больше пытаются обезопасить своих граждан и отказываются от вредных упаковок в пользу экологически чистых материалов. В последнее время в мире экологическим проблемам стало уделяться значительно большее внимание, чем раньше. Но, как ни парадоксально, именно борьба за снижение загрязнения воздуха и воды промышленными предприятиями и обострила проблему с твердыми отходами. По мере того как совершенствовались методы очистки сточных вод и газообразных выхлопов, все большее количество токсичных веществ концентрировалось в илах, осадках, золе, превращаясь тем самым в твердые отходы. Однако последствия захоронения мусора не становятся менее разрушительными и рано или поздно, через год или десятки лет, неизбежно проявляются в виде загрязнения почвы, подземных вод или воздуха. Если мы хотим сохранить нашу планету, подарить жизнь потомкам, то мы должны бороться с ней. Каждый должен быть проинформирован, каждый должен иметь хотя бы минимальные знания о ней и о том как с ней бороться, чтобы мы могли победить эту проблему. Цель Цель: выявление проблемы утилизации бытового мусора, получение знаний по этой теме. Задачи Что бы решить проблему проекта я буду выполнять следующие задачи: 1)Познакомиться с видами мусора. 2)Узнать влияние бытовых отходов на окружающую среду. 3)Выявить способы переработки мусора. Актуальность Охрана природной среды от пагубного влияния отходов является одной из самых важных проблема человечества. В России городское население составляет основную часть. Поэтому доля отходов только растет. Нашей стране следует использовать новые технологии в утилизации мусора. Каждый год на свалки отделяются 400 гектаров. Если Россия сохранит темп, то к 2050 году свалки займут 1% от всей территории нашей страны, в масштабах нашей страны это мало, но территория огромная. Работа актуальна, так как всё больше и больше внимания в современном мире отводится экологии, экологические проблемы встают на первые места. С каждым годом происходит все больше загрязнений окружающей среды, а человек образует около 1-2 кг мусора в день, что является не малым загрязнителем нашей окружающей среды. Моя работа поможет научить школьников ценить нашу природу, понять почему правильно утилизировать мусор так важно для нашей планеты. Объект исследований Объектом исследований является информация об утилизации бытового мусора. Практическая значимость работы Получение полезных знаний, которые по могут сделать наш мир чище. Работа может быть использована при переработке мусора и при изучении экологии, как науки. Бытовые отходы и их виды Бытовые отходы – это различные ресурсы, использовавшиеся человеком, утратили свои полезные свойства, которые приносили пользу в эксплуатации. Виды бытовых отходов: Пищевые продукты; Предметы быта; Одежда, обувь; Остатки материалов после строительства; Мусор после уборки помещений; Растительные отходы; Уличный смет. 1.Характеристика твердых бытовых отходов (ТБО)В городах и других похожих местах проживания людей происходит наиболее интенсивное накопление ТБО. Твердые бытовые отходы, при неправильной и несвоевременной утилизации могут очень пагубно влиять на окружающую среду. Существуют также сезонные изменения состава ТБО, которые характеризуются увеличением или уменьшением количества пищевых отходов. Весной количество пищевых отходов может достигать 25%, осенью 55%. Также на количество ТБО влияет климат, ведь если человек живет в холодном климате и у него постоянно зима, то количество уличного смета будет всегда меньше чем в регионе с жарким климатом. На накопление и состав ТБО влияют следующие факторы: Степень благоустройства жилищного фонда (наличие мусоропроводов, газа, водопровода, канализации, системы отопления); Этажность, вид топлива при местном отоплении; Развитие общественного питания, культура торговли, степень благосостояния населения; Климатические условия (различная продолжительность отопительного периода - от 150 дней в южной зоне до 300 дней в северной); Специфика питания человека. Существует 3 типа бытовых отходов: Жидкие (ЖБО). Это канализационные стоки, загрязнённые и использованные жидкости; Твердые (ТБО, КБО). Раньше их называли ТБО, теперь появилась новая аббревиатура – КБО (буква «К» означает «коммунальные»); Газообразные. Относятся к промышленным отходам. В быту образуются в результате эксплуатации печей, сжигания и гниения мусора. Но самый важный, опасный для природы из них это ТБО, поэтому рассматривать мы будет именно его. Твердые бытовые отходы (ТБО) в России, представляют собой грубую механическую смесь самых разных компонентов и разлагающихся продуктов, которые отличаются по физическим, химическим и механическим свойствам и размерам. Перед утилизацией, полученные ТБО, необходимо обязательно подвергнуть распределению по группам, если таковая имеет смысл, и уже после распределения каждую из них следует подвергнуть переработке. ТБО можно распределить на несколько составов: По качественному составу ТБО распределяются на: бумагу; отходы от пищи; древесные; различные виды металлов; текстиль; кости; стекло; кожу и резину; камни; полимерные материалы; прочие компоненты; отсев (мелкие фрагменты, проходящие через 1,5-сантиметровую сетку); К опасным ТБО относятся: элементы, которые попали в отходы батарейки и аккумуляторы, электроприборы, лаки, краски и косметика, удобрения и ядохимикаты, бытовая химия, медицинские отходы, ртутьсодержащие термометры, барометры, тонометры, лампы. Одни отходы (например, медицинские, ядохимикаты, остатки красок, лаков, клеев, косметики, антикоррозийных средств, бытовой химии) представляют опасность для окружающей среды, если попадут через канализационные стоки в водоемы или как только будут вымыты со свалки и попадут в грунтовые или поверхностные воды. Батарейки и ртутьсодержащие приборы будут безопасны до тех пор, пока не повредится корпус: стеклянные корпуса приборов легко бьются еще по пути на свалку, а коррозия через какое-то время разъест корпус батарейки. Затем ртуть, щелочь, свинец, цинк станут элементами вторичного загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод. Бытовые отходы характеризуются многокомпонентностью и неоднородностью состава, малой плотностью и нестабильностью (способностью к загниванию). По характеру и степени воздействия на природную среду они делятся на: - производственный мусор, состоящий из инертных материалов, утилизация которых в настоящее время экономически не оправдана; - утилизируемые материалы (вторичное сырье); - отходы 3 класса опасности; - отходы 2 класса опасности; - отходы 1 класса опасности. 2.Влияние бытовых отходов на окружающую средуОгромную угрозу представляют свалки бытовых отходов. На сегодняшний день на каждого жителя нашего государства приходится в пределах 400 кг мусора в год. Давайте подумаем. Обычная пластиковая бутылка гниет 400 лет, полиэтиленовый пакет – примерно столько же, алюминиевая банка – до 500 лет. Мы знаем, что пищевые отходы сгнивают по прошествии нескольких дней. При смешивании пищевых отходов с жестяными банками, пластмассой и пенопластом начинаются химические реакции. Они вызывают риск заболеваний, загрязняют воду и разрушают озоновый слой. Уже сегодня человечество произвело столько отходов, что для их утилизации в естественных условиях потребуется несколько тысяч лет. Среди бытовых отходов особое место занимают органические. Главные места сжигания органического мусора – мусоросжигательные заводы (МСЗ). Они превращают часть отходов, которые сжигают, в яды – диоксины. Диоксины являются сильными канцерогенами. Доказана связь между диоксинами и раком. Диоксины образуются и при сжигании бытовых и медицинских отходов. Биохимическое разложение и химическое окисление материала свалки может сопровождаться образованием очагов выделения тепла с повышением температур до 75°С, т.е. возможно самовозгорание отходов. Гниение материала ТБО сопровождается распространением запаха на расстояние более 1 км. Они распространяются в воздухе, оседая на растениях, съедаемых животными. Полученные с мясом и молоком этих животных диоксины человеческий организм накапливает в жировых тканях. Попав в человеческий организм, диоксины там и остаются. Еще одна проблема – тяжелые металлы. Они присутствуют в значительных концентрациях в воздухе. Ведь даже разбитая в обычном мусорном контейнере перегоревшая лампа «дневного света» таит в себе невидимую опасность. Источник этой опасности — ртуть, испарения которой могут нанести серьезный вред здоровью. Испарившиеся в мусоропроводе два грамма ртути способны загрязнить шесть тысяч кубометров воздуха. 3.Способы утилизации бытовых отходовСпособы утилизации отходов: Вторичная переработка; Захоронение; Сжигание; Брикетирование; Компостирование; Плазменная переработка. Это наиболее известные способы переработки мусора. Некоторые из них не очень безопасны и имеют свои плюсы и минусы. 3.1 КомпостированиеКомпостирование – это процесс переработки отходов, который основан на биологическом разложении продуктов. Больше всего компостирование используется для переработки органического мусора. Прежде всего это мусор растительного происхождения, такой как ветки листья, трава. Также существует процесс компостирования и пищевых и твердых бытовых отходов. В России широко применяется компостирование с помощью ям. При чем применяют его сами жители страны, в основном это делают на садовых участках, ведь таким способом люди не только избавляются от мусора, но и получают удобрение для совей почвы. В то же время компостирование может проводится в специально отведенных местах. Есть несколько технологий компостирования, которые могут различаться по цене и сложности проведения. Конечным продуктом это процесса является компост, который может найти различные применения в городском и сельском хозяйстве. Не так давно этот метод был усовершенствован: стали выпускать специальные подогреваемые герметичные установки. При подогреве органические отходы разлагаются быстрее, в результате чего образуется биогаз (метан), который стали применять для производства биотоплива. Крупные фирмы стали изготавливать мобильные станции, которые могут обеспечить переработкой частные фермерские хозяйства и небольшие села. Для больших городов могли бы использоваться аналогичные по принципу работы крупные заводы, но они невыгодны, поскольку требуется достаточно много времени на разложение, а полученные удобрения куда-то нужно девать. Кроме того, такие установки не способны переработать другие виды отходов, которые будут накапливаться. К ним относятся строительные отходы, пластиковые и полиэтиленовые изделия и т.п. Выходом бы стало строительство специализированных заводов, но это экономически невыгодно. 3.2 Мусоросжигание Мусоросжигание – это один из самых сложных процессов, требующих высокой технической оснащенности. Сжигание требует сперва обработать ТБО и извлечь из него пользу в виде топлива. При разделении из ТБО стараются вынуть большие объекты, металлы и дополнительно измельчить продукт. Для того чтобы уменьшить вредоносность выбросов в окружающую среду из ТБО изымают батарейки и аккумуляторы, а также пластик и листья. Если этого не делать то процесс становится крайне болезненным для окружающей среды. Поэтому данный вид утилизации не может быть основным. Мусоросжигание позволяет сократить массу первоначальных отходов на 70—85%, а объём — на 90—95%, а кроме того — обезвредить в них органические соединения. Теплота сгорания мусора используется также в энергетических целях, для выработки тепловой и электроэнергии, таким образом мусоросжигание может частично покрывать энергетические потребности агломераций. 3.2.1 Наиболее часто применяемые методы утилизации мусора: На движущейся решетке. Она обеспечивает постоянное движение отходов во время сгорания. Нарастающий воздушный поток вводится в печь для необходимого количества кислорода. Если теплопроводная способность топлива небольшая, дополнительно подается газообразный метан. На фиксированной решетке. Она сконструирована в виде каскада, который наклонен, напоминающего крышу из черепицы. Мусор идет вниз, его движение сопровождает струя раскаленного воздуха. Горение в псевдоожиженном слое. При таком методе раскаленный воздух с большой скоростью продувается через слой песка. Взвешенные в атмосфере песчинки перемешиваются с частицами отходов, что обеспечивает наиболее полное их сгорание. К недостаткам способа относятся большое образование пыли на выходе и более высокие материальные затраты. Схема работы компостирования (см. приложение). 3.3 БрикетированиеБрикетирование – относительно новый метод в утилизации ТБО. Брикеты, которые широко используются в течение последних десятилетий, представляют из себя простую и наиболее экономичную форму упаковки. Путем увеличения плотности предмета, получается уменьшить занимаемый объем и сохранить и уменьшить место при хранении и транспортировке. Преимущественно в промышленности и сельском хозяйстве брикетирование используют для хранения сена, сырья и других принадлежностей. При работе с такими материалами технология довольно стандартна и проста, так как эти материалы похожи по составу, размеру и форме. Осложнения при работе с ними возникают крайне редко. О всех рисках при сжатии предприятиям давно известно. Одним из главных плюсов этого метода является уменьшение количества отходов, которые были подвержены сжатию, с помощью сортировки ТБО. В ходе сортировки происходит нахождение полезных остатков от мусора и они могут быть использованы повторно (бумага, картон, стекло и различные виды металлов). Эти ресурсы могут заново поступать в руки потребителю, что является положительным эффектом. Схема работы брикетирования (см. приложение). 3.4 Захоронение С традиционными свалками всегда связано множество проблем – они являются местами обитания грызунов и птиц, свалки загрязняют водоемы, могут быть возгорания на их площадях, мусор может вылетать за их пределы благодаря ветру. В пятидесятых годах впервые начинают внедряться “санитарные полигоны”, на которых содержимое ежедневно посыпается почвой. Свалка или же полигон по хранению отходов представляет собой сочень сложную систему, над которой начались исследования сравнительно недавно. Дело в том, что большинство материалов, которые хранятся на полигонах, появились, как и сами современные полигоны, не более 20-30 лет назад. Никто не понимает за сколько лет они разложатся полностью. Когда ученые раскопали старые полигоны, они обнаружили, что 80% мусора органического происхождения не разложилось. Иногда ученые откапывают на старых свалках газеты, которым несколько десятков лет. Современные полигоны оборудованы специальными системами, которые предотвращают контакт их содержимого с окружающей средой. Если полигонам недостаточно кислорода, то их подвергают анаэробному брожению, это приводит к формированию свалочного газа. В глубинах свалки формируется токсичная жидкость, которая несет много проблем при попадании в водоемы или подземные воды. 3.5 Плазменная переработка отходов Самым современным способом утилизации мусора в настоящее время является плазменная переработка. Процесс происходит следующим образом: мусор измельчается, прессуется и просушивается, чтобы получить гранулированную структуру. Эти гранулы помещаются в специальный реактор, который переводит их в газообразное состояние. Чтобы содержимое не сгорело, в камеру помещается окислитель. В конце процесса получается газ, который похож по составу на природный, но несет в себе меньше энергии. Его собирают и используют в промышленных и других различных целях. Этот способ утилизации мусора используется в США, в Канаде не первый год. Эти страны научились эффективно использовать переработанные материалы, превращать их в топливо. В технологически продвинутых странах уже созданы условия для этого, но в странах СНГ еще не дошли до такого, так как установка такого оборудования достаточно дорого обходится. Схема работы плазменной переработки отходов (см. приложение). 3.6 Вторичная переработка мусора В развитых странах мира вторичная переработка является полноценным сектором экономики. Там население и предприятия раздельно собирают все, что можно перерабатывать. Остальные отходы компостируют или сжигают. Доля переработанного сырья в некоторых областях промышленности достигает 80%. Утилизация использованных предметов подразумевает их дальнейшее использование. Отходы поступают на сортировочные пункты или мусороперерабатывающие комплексы. Ученые научились использовать вторсырье без существенного вреда для экологии. Переработка мусора экономически оправдана. Это доходный бизнес. По оценкам экспертов, 60% бытовых отходов можно использовать как вторичные ресурсы. Комплексный подход к проблемам экологии предусматривает утилизацию мусора с меньшим вредом для экологии. 50 лет назад, когда разрабатывались правила обращения с отходами, в состав бытового мусора в основном входили растительные остатки. Не было такого количества полимеров, бумаги. Мусор постепенно перегнивал, полигоны, засыпанные землей, зарастали кустарником, деревьями. Современные ТБО захламляют планету. Основная цель переработки отходов во вторичное сырье – экологическая. Во-первых, при повторном использовании ресурсов не нужно разрабатывать новые месторождения. Во-вторых, снизится влияние на экосистему. Вторичное сырье приносит ощутимую экономию. Затраты на сортировку, переплавку стекла, пластика несоизмеримы с капиталовложениями на синтез полимеров, варку стекла из смеси неорганических компонентов: песка, селитры, соды. 3.6.1 Какие отходы пригодны для переработки? (наглядные примеры в приложении) За многолетнюю практику в западных странах постепенно пополнялся список вторресурсов. Переработке подвергают: предметы обихода; посуду из стекла; мебель; бытовую технику; лампы; одежду, обувь; строительные отходы; текстиль; резиновые покрышки; нефтепродукты; панели солнечных батарей. Разработаны технологии многократного использования: металлов; пластика; бумаги; стекла. Перерабатывают промышленные и бытовые отходы, исключение составляют радиоактивные элементы, высокотоксичный, биологически опасный утиль. 3.6.2 Особенности вторичной переработки каждой фракции Технологии вторичного использования мусора разработаны для разных категорий утиля: Металлический лом сортируют магнитным сепаратором на цветные и черные сплавы. В пакетированном виде металл отправляется на металлургические предприятия. Чугунные ванны, радиаторы, кухонная утварь цветной бытовой металлолом вместе с остатками производства отправляется в плавильные печи. Полимеры сортируют, моют, измельчают. Затем стабилизируют при необходимости, переплавляют. Многие виды пластика спокойно выдерживают шестикратную переработку. Битое стекло добавляют в шихту на стекольных заводах или добавляют в цементные смеси в качестве наполнителя. Повторное использование бумаги, картона предусматривает высвобождение целлюлозных волокон, их добавляют к первичному сырью. Текстиль из натуральных материалов используют при производстве картона. Одежду, обувь из искусственного волокна отправляют на переплавку. Резину подвергают пиролизу, получают компоненты смол, красок, пропиток, эмульсий. Измельченную резиновую смесь добавляют в строительные материалы для эластичности, снижения массы. Древесный мусор сжигается в отопительных котлах или перерабатывается в бумагу, заполнители для биотуалетов, древесно-волокнистые плиты. Электроника, ртутные лампы разбираются, ценные металлы извлекаются, оставшееся сортируется по видам материалов для дальнейшей переработки. Отработанные масла, остатки нефтепродуктов – источник углеводородов. Рециклинг предусматривает очистку, фракционное деление, возгонку 4.Ситуация с бытовым мусором в Башкортостане Республика до 2024 года должна ликвидировать все недействующие и бесхозные свалки. В начале 2020 года таких объектов было почти 2600 – на сегодняшний день ликвидировали 273 из запланированных в этом году 450. Данные были озвучены на совещании в региональном правительстве накануне. Эксперты, считают, что работы осложняются нехваткой средств из-за непредвиденных расходов муниципальных бюджетов, связанных с пандемией коронавируса. Нужно также решить проблему с уничтожением свалок площадью более 3 гектаров. Один из способов ликвидации – захоронение их на месте расположения на основании проектно-сметной документации. Однако этот способ требует больших вложений – на проектирование крупных свалок потребуется порядка миллиарда рублей, расходы на рекультивацию составят около 30-ти млрд рублей. Минэкологии предлагает второй вариант ликвидации несанкционированного складирования отходов – строительство новых полигонов для хранения ТКО в десяти районах республики. Это позволит не только ликвидировать все свалки в республике, но и решить вопросы размещения твердых коммунальных отходов на ближайшие 5-10 лет. В качестве места строительства полигонов предлагаются Абзелиловский, Балтаческий, Бурзянский, Зианчуринский, Кармаскалинский, Кигинский, Кугарчинский, Миякинский, Нуримановский, Стерлитамакский районы. 5.Как улучшить ситуацию с утилизацией бытового мусора? 5.1 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 бы наладить государственную систему сортировки отходов. Мусор не накапливался бы единой кучей на полигонах, а делился бы на категории, после чего перерабатывался. 5.2 Отказ захоронения или мусоросжиганияСжигание 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. 5.3 Вторичная переработкаВторичная переработка — решение проблемы замусоренности и чрезмерного потребления. Из пластика или стекла можно сделать новую тару, резина используется в качестве покрытия для стадионов. 5.4 Высокие штрафыПрофилактика 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. 5.5 Регрессивные способы сбора мусораРегрессивные способы используются в основном в России и в ряде азиатских стран. Такими являются мусоросжигание и захоронение на полигонах. Большинство мусора гниёт на стихийных свалках, нанося непоправимый вред окружающей среде. 5.6 Современный подход к переработкеВ европейских странах используются прогрессивные методы переработки отходов. А именно: 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 компостерах, 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. Принцип современной плазменной переработки отходов. (См. приложение) 5.7 Преимущества прогрессивных технологийВыделяют несколько преимуществ переработки отходов. А именно: 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. |
