Безотходные и малоотходные технологии

Сейчас зарубежные специалисты  делают ставку на мусоросжигательные установки, которые не только сжигают  отходы, но и перерабатывают выделяемое при этом тепло в энергию. Тем  не менее в большинстве стран  выработка и утилизация тепловой и электрической энергии рассматриваются всего лишь как дополнение к обезвреживанию отходов. В этой связи особое внимание привлекает концепция "энергетического баланса", предложенная рабочей группой Всемирного энергетического совета: полученная энергия должна покрывать энергетические затраты на саму переработку мусора. Поэтому выбор технологии чаще всего определяется балансом производимой и потребляемой энергии. Наибольший эффект дают комплексные технологии (утилизация материалов и сжигание) или непосредственное сжигание неподготовленных отходов, а наименьший - компостирование отходов с захоронением неорганических остатков. Специалисты считают, что уже в ближайшее время сжигание с выработкой электрической и тепловой энергии будет основным способом переработки отходов. В будущем мусоросжигательные энергетические установки, скорее всего, войдут в интегрированную систему управления отходами вместе с предприятиями по утилизации и вторичному использованию некоторых материалов (стекла, металла, бумаги и т. д.). В этой области первыми добиваются успехов те страны, где остро ощущается "дефицит территории" и введены ограничения на захоронение определенных видов отходов. Еще в 1990 году в Японии сжигалось 74% отходов, в Швейцарии - 77%, в Дании - 54%. В прошлом году в Германии работало 57 мусоросжигательных заводов, в Великобритании - 23, а к концу века планируется ввести в строй еще 22.

Сейчас в мировой  практике применяется больше десятка  технологий сжигания бытовых отходов. По оценке Всероссийского теплотехнического института (ВТИ), вырабатываемая при их реализации тепловая энергия наиболее эффективно используется в трех случаях: при сжигании твердых отходов на колосниковых решетках, в топке с псевдоожиженным (кипящим) слоем и по технологии, называемой "Пиролиз - высокотемпературное сжигание". Сжигание на колосниках в слоевой топке считается самой распространенной технологией. По этому методу работают большинство зарубежных мусоросжигательных заводов и все, построенные до настоящего времени в России. Сжигание отходов в топках с псевдоожиженным слоем широко распространено в Японии. В Европе таких заводов только два - в Испании и Германии, строительство еще двух ведется во Франции и в России (Москва). В США работает завод по сжиганию отходов в циркулирующем псевдоожиженном слое. К сожалению, обе эти технологии не решают проблему утилизации и обезвреживания твердых остатков - шлака и особенно летучей золы, которая улавливается системой газоочистки. Есть и другие пути переработки твердых остатков, но все они требуют дополнительных материальных затрат. ¹⁰

Наибольшим энергетическим эффектом обладают комбинированные  методы с применением установок  по утилизации материалов и сжиганию или непосредственное сжигание неподготовленных отходов с выработкой тепловой и  электрической энергии, а наименьшим - компостирование с захоронением неорганических остатков:

1 - утилизация плюс  сжигание; 2 - сжигание неподготовленных  отходов; 3 - утилизация материалов  с раздельным сбором плюс сжигание; 4 -непосредственное сжигание топлива,  полученного из отходов; 5 - утилизация материалов с раздельным сбором плюс сжигание топлива, полученного из отходов; 6 - утилизация отходов с раздельным сбором плюс сжигание плюс компостирование; 7 - утилизация материалов с раздельным сбором плюс захоронение; 8 - захоронение со сбором газа; 9 - подготовка топлива, полученного из отходов, плюс компостирование; 10 - утилизация материалов с раздельным сбором плюс захоронение плюс компостирование; 11 - компостирование отходов плюс захоронение. Обезвредить золу и шлак позволяют комбинированные технологии сжигания отходов при высокой температуре. К ним относится, например, практически безвредная комбинированная технология немецкой фирмы "Сименс" под названием "Пиролиз - высокотемпературное сжигание". С ее внедрением переработка ТБО стала почти полностью безотходной. Первый крупномасштабный завод, работающий по данной технологии, построен в городе Вюрте (Германия). Новый метод сочетает в себе низкотемпературный пиролиз (обработку отходов без доступа кислорода) и последующее их сжигание при высокой температуре. Сейчас на заводе идут промышленные испытания. После начала эксплуатации он сможет принимать 100000 тонн бытовых отходов в год. Комбинированная технология фирмы "Сименс" выгодно отличается от прочих тем, что, во-первых, из бытовых отходов получают материалы, пригодные для использования практически без дальнейшей обработки. Во-вторых, выходящие из установки газы по степени очистки отвечают самым строгим требованиям, более того, зачастую содержание в них вредных веществ гораздо ниже установленных пределов. Наконец, метод дает возможность использовать выделяемое при сжигании отходов тепло для производства электроэнергии и централизованного теплоснабжения или направлять его на технологические нужды. ¹¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Современное экологическое состояние  территории России можно определить как критическое. Продолжается интенсивное  загрязнение природной среды. Спад производства не повлек аналогичного снижения загрязнений, поскольку в  экономически кризисных условиях предприятия стали экономить и на природоохранных затратах. Разрабатываемые с начала перестройки и частично реализуемые экологические государственные и региональные программы не способствуют улучшению в целом экологической обстановки, и с каждым годом на территории России все больше регионов, городов и поселков становятся опасными для проживания населения.

В Российской Федерации за последние  несколько десятилетий в условиях ускоренной индустриализации и химизации  производства подчас внедрялись экологически грязные технологии. При этом недостаточно внимания уделялось условиям, в которых будет жить человек: каким воздухом он будет дышать, какую воду будет пить, чем он будет питаться, на какой земле жить. Однако эта проблема беспокоит не только россиян, она актуальна и для населения других стран мира.

Человечеству необходимо осознать, что ухудшение состояния окружающей среды является большей угрозой  для нашего будущего. За ближайшие несколько десятилетий человечество способно ликвидировать нищету и голод, избавиться от социальных пороков, возродить культуру и восстановить памятники архитектуры лишь бы были деньги, а возродить разрушенную природу деньгами невозможно. Потребуются столетия, чтобы приостановить ее дальнейшее разрушение и отодвинуть приближение экологической катастрофы в мире.

Введение в промышленное производство и на предприятия безотходных  и малоотходных технологий будет  в дальнейшем способствовать  улучшению  экологической обстановки в стране: минимизирует вред, причиненный атмосфере  выбросами вредных веществ, уменьшит количество несанкционированных свалок, поднимет производство на новый более цивилизованный уровень.

 

Список литературы

 

1. Изюмов М. А. Эскин Н. Б., Тугов А. Н., Разработка и анализ различных технологий сжигания бытовых отходов. Сборник. Москва, ВТИ, 2006

2. Мухленов И.П.,. Горштейн А.Е, Тумаркина Е.С.; Основы химической технологии: Учебник для студентов хим.-технол.спец. вузов / Под ред. И.П. Мухленова. – 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1997. – 463 с.: ил.

3. Хромов С.П., Петросянц М.А. Экология и климатология: Учебник, 4-е изд.: перераб. и доп. — М.: Изд-во МГУ, 1994. – 520 с.: ил.

4. Мусор - проблема физико-химическая. // "Наука и жизнь" № 7, 1998.

5. Переработка отходов: проблемы и решения. // "Наука и жизнь" № 7, 2006.

6. О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 2008 году Государственный доклад. - М., 2009;

7. Экологический бумеранг. // "Наука и жизнь" № 5, 2004.

¹ Мусор - проблема физико-химическая. // "Наука и жизнь" № 7, 1998.

² Изюмов М. А. Эскин Н. Б., Тугов А. Н., Разработка и анализ различных технологий сжигания бытовых отходов. Сборник. Москва, ВТИ, 2006

³ О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 2008 году Государственный доклад. - М., 2009;

⁴ Мухленов И.П.,. Горштейн А.Е, Тумаркина Е.С.; Основы химической технологии: Учебник для студентов хим.-технол.спец. вузов / Под ред. И.П. Мухленова. – 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1997. – 463 с.: ил.

⁵ Переработка отходов: проблемы и решения. // "Наука и жизнь" № 7, 2006

⁶ Хромов С.П., Петросянц М.А. Экология и климатология: Учебник, 4-е изд.: перераб. и доп. — М.: Изд-во МГУ, 1994. – 520 с.: ил.

⁷ О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 2008 году Государственный доклад. - М., 2009;

⁸   Экологический бумеранг. // "Наука и жизнь" № 5, 2004.

⁹ Мусор - проблема физико-химическая. // "Наука и жизнь" № 7, 1998.

¹⁰ Изюмов М. А. Эскин Н. Б., Тугов А. Н., Разработка и анализ различных технологий сжигания бытовых отходов. Сборник. Москва, ВТИ, 2006

¹¹ О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 2008 году Государственный доклад. - М., 2009