Экологическое обоснование применения отходов промышленности на удобрение

                   

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИВАНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

 

РЕФЕРАТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ "Сельхоз экология"

НА ТЕМУ: "Экологическое обоснование применения отходов промышленности  на удобрение"

 

 

 

Выполнила:студентка  4 курса 3 группы

агротехнологического факультета

Айылчиева Айчурок

Проверил : Сидоров Н.Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               Иваново 2015

                                                       ВВЕДЕНИЕ

Проблема отходов является острейшей экологической проблемой современности, так как образуясь в огромных количествах, отходы при их размещении в окружающей среде являются источником ее загрязнения, ухудшают санитарно-эпидемиологические и эстетические качества природы. Ежегодно в Российской Федерации образуется до 7 млрд. т отходов (данные по объемам образования, захоронения, обезвреживания и использования приблизительные, так как государственная статистическая отчетность по отходам практически отсутствует), а используется не более 2 млрд. т. В отвалах и хранилищах накоплено более 80 млрд. т твердых отходов, в том числе токсичных. Из-за недостатка полигонов для захоронения и складирования отходов производства распро- странена практика их вывоза в места неорганизованного складирования (не- санкционированные свалки), под которые из сельскохозяйственного оборота изъято более 250 млн. га земель.

Между тем, некоторые отходы обладают свойствами, обуславливающими возможность их хозяйственного использования, что предопределяет интерес к отходам как вторичному материальному ресурсу, а их возвращение в материальный круговорот приобретает важное экологическое, экономическое и энергосберегающее значение. В целом такие отходы могут использоваться в разных отраслях народного хозяйства, но в настоящее время имеют большой спрос в растениеводческом комплексе сельскохозяйственного производства, где находят применение в силу своей химической природы – большинство отходов многокомпонентны по набору элементов и имеют органическую природу, что повышает их сродство органическому веществу почвы.

Часть отходов, однако, напрямую не может использоваться как удобри- тельный материал, но при определенных технологических ухищрениях может быть использована как основа, субстрат для создания грунтов или насыпного слоя при рекультивации выработанных карьеров.

  Вместе с тем следует учитывать, что применение отходов может сопровождаться рядом серьезнейших негативных процессов, отражающихся на всех компонентах экосистемы – почве, фитоценозе, атмосфере, подземных и поверхностных водах и пр. Так, при определенных условиях возможно загрязнение почв, растительной продукции и природных вод тяжелыми металлами и органическими поллютантами. Причем сила их влияния будет зависеть как от химического состава отходов, так и от регламента их применения (доз, способов, периодичности внесения и т.д.). В то же время, регулируя указанные характеристики, в ряде случаев можно свести уровень потенциального негативного воздействия на окружающую среду к приемлемому.

 

 

 

 

 

 

 

                 ПОНЯТИЕ ОБ ОТХОДАХ И ПРОБЛЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ С НИМИ

Способы обращения с отходами. Перспективы использования отходов в земледелии и при восстановлении нарушенных земель В соответствии с Законом РФ «Об отходах производства и потребления» (1998 г.) отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.

Обращение с отходами – деятельность, в процессе которой образуются отходы, а также деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов.

  Как отходы производства, так  и отходы потребления образуются в настоящее время в огромных количествах и представляют серьезную угрозу для окружающей среды, являясь источником ее загрязнения, ухудшая санитарно- эпидемиологические, оздоровительные и эстетические качества. Ежегодно в странах Евросоюза образуется около 1,3 млрд. т различных отходов, то есть 3,5 т на каждого жителя.

В Российской Федерации деятельность различных отраслей промышленности ведет к образованию более 130 млн. т отходов в год, при этом общее количество отходов, накопленных на зарегистрированных площадках их временного и постоянного размещения, составило более 2 млрд. т, а площадь захоро- нений, без учета несанкционированных свалок, превысила 22 тыс. га (Панкеев И.А., Рыбальский Н.Г. и др., 2003).

В соответствии с законом РФ «Об отходах производства и потребления» отходы можно размещать, использовать и обезвреживать (далее определения приводятся в соответствии с законом).

 Размещение отходов

Размещение отходов включает в себя их хранение и захоронение.

Хранение отходов – содержание отходов в объектах размещения отходов в целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования.

 Захоронение отходов – изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую природную среду.

Хранение и захоронение отходов сопровождается рядом негативных процессов, среди которых можно назвать нижеперечисленные.

1. Места размещения отходов занимают большие площади, являются источниками пыли и шума, а с площадок их размещения происходит выделение вредных газообразных веществ, содержащихся в отходах, и вновь образован- ных вторичных летучих соединений.

  Газы в местах размещения твердых  бытовых отходов (ТБО) образуются  при протекании микробиологических  процессов. Выделяются метан, углекислый и угарный газ, окислы азота, дурнопахнущие сероводород, меркаптаны и другие газы. Газовый состав выделений зависит от длительности хранения и от фазы брожения. Несмотря на то, что микробиологические процессы на площадках размещения отходов производства, как правило, не протекают, так как концентрация ядовитых веществ превосходит предел токсичности для микроорганизмов и/или отсутствует ряд условий, необходимых для процессов трансформации химического состава отходов (достаточная влажность и др.), газообразные вещества тем не менее присутствуют как следствие химических реакций, либо выделяются при перемещении летучих веществ к поверхности. Газы, образующиеся в таких условиях, как правило, имеют сильный запах, ядовиты, горючи, а в определенном соотношении с воздухом – взрывоопасны.

2. В местах  размещения отходов при воздействии  на них атмосферных осадков  и грунтовых вод может происходить  образование просачивающихся вод.

  Из мест размещения ТБО вымываются, прежде всего, продукты гниения. Микробиологические процессы и  «химизация» бытового мусора  приводят к сильному загрязнению  грунтовых вод. В хранилищах отходов  производства просачивающиеся воды  содержат те же вещества, что и сами отходы, что обуславливает серьезную опасность загрязнения.

  Небезопасны и места размещения  бытовых и производственных отходов  вместе. В массе таких отходов  может происходить взаимодействие между веществами, образовавшимися при брожении и токсичными веществами отходов производства, что может привести к растворению последних (например, в результате комплексообразования).

В настоящее время места размещения отходов, как правило, не обеспечивают должной охраны окружающей среды и представляют собой большую опасность.

 Обезвреживание отходов

Обезвреживание – это обработка отходов, в том числе сжигание и обеззараживание на специализированных установках, в целях предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую природную среду.

         Одним из основных способов обезвреживания отходов является их сжигание. Это позволяет существенно уменьшить объем отходов.

Продукты от сжигания (шлаки и зола) составляют около 10 % от первоначального объема и 30 % от массы сжигаемых материалов. Кроме этого, происходит разрушение горючих материалов, которые могут быть опасны при хранении.

Однако процесс сжигания отходов сопровождается рядом серьезных негативных последствий:

· во-первых, нарушается соотношение газов в атмосфере, т.к. на сжигание расходуется кислород, а выделяется углекислый газ;

 · во-вторых, в продуктах сжигания в концентрированных количествах содержатся вредные органические (в том числе бенз(а)пирен и диоксины) и неорганические (оксиды серы, азота и углерода, хлор- и фтороводород, тяжелые металлы) вещества, в дымовых газах содержится пыль, а в осадках – продукты сжигания (шлаки, зола, остатки на фильтрах).

В целом, при существенном уменьшении объема отходов не менее существенно увеличивается их токсичность.

  Еще одним способом обезвреживания  отходов может считаться пиролиз, который представляет собой разложение химических соединений при высоких температурах без доступа кислорода. После проведения пиролиза остаются два основных продукта – твердые остатки и коксовый газ, причем последний после охлаждения разделяется на две фракции: пиролизный конденсат, состоящий из сложной смеси различных дегтеподобных и маслянистых веществ и воды, и пиролизный газ, остающийся после конденсации.

  В процессе пиролиза, так же  как и при сжигании, образуются вредные газы (сероводород, органические соединения серы, циановодород, галогеноводороды и органические галогенсодержащие соединения), последующее сжигание которых приводит к образованию диоксидов серы, оксидов азота, органических и неорганических веществ, содержащих галогены. Сточные воды, поступающие из установок для пиролиза, сильно загрязнены органическими веществами, а из отвалов твердых остатков пиролиза возможно вымывание вредных веществ. В твердых продуктах пиролиза, кроме того, обнаружены высокие концентрации поликонденсированных углеводородов и хлорированных углеводородов. В связи с этим пиролиз отходов нельзя признать самым безопасным методом их переработки.

Таким образом, рассмотренные выше возможности обращения с отходами (размещение и обезвреживание) не решают проблему отходов, а лишь позволяют снять ее остроту. В этой связи по мере развития современного производства все большую актуальность приобретают вопросы оценки возможности использования отходов в качестве вторичного материального ресурса.

      Использование отходов

Использование отходов – это применение отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии.

Отходы, которые непосредственно (в исходном состоянии) или после соответствующей переработки могут быть использованы в хозяйственной деятельности, называют вторичными материальными ресурсами.

Так, например, в химической промышленности при получении серной кислоты из колчедана после извлечения основной массы серы остается твердый порошок – пиритный огарок, содержащий железо, медь, сульфат кальция, немного золота, серебра и другие компоненты, который может быть использован в цементной и стекольной промышленности, в производстве строительных материалов.

При переработке фосфорсодержащего сырья в удобрение на стадии сернокислого разложения фосфатов в качестве отхода производства образуется фосфогипс. Он может быть использован для мелиорации солонцовых почв, в производстве цемента, для получения серной кислоты, извести и т.д.

  И все-таки на настоящее время  из всего многообразия отходов химической промышленности только 120 видов используются как вторичные матеральные ресурсы. Остальные применения пока не находят.

Среди отходов потребления есть часть материалов, вторичное использование которых после переработки достаточно распространено, например, металлический лом, бумага и т.д. Однако переработка различных компонентов твердых бытовых отходов таким образом в значительных объемах возможна только при раздельном сборе разных видов бытового мусора или его сортиров- ке, что в нашей стране имеет перспективу, но в ближайшем будущем в силу экономических причин вряд ли получит широкое распространение.

Органические отходы могут использоваться с целью получения энергии. В Германии, Голландии, России и других странах введены в эксплуатацию биогазовые установки, где получают энергию методом метанового сбраживания органических материалов. Так, например, на биоэнергетических комплексах может использоваться птичий помет. Продуктом его сбраживания является экологически чистое топливо в виде метана для мини-ТЭЦ. Птицефабрика мощностью 400 тыс. кур-несушек может вырабатывать не менее 2,5 тыс. м3 биогаза в сутки. Это количество позволит обеспечить ежесуточную работу мини-ТЭЦ на базе газового двигателя мощностью 400-450 кВт, что эквивалентно экономии 60 т дизельного топлива в год.

  Подобное получение энергии особенно  актуально на фоне растущего дефицита ископаемого органического сырья, значительного повышения себестоимости его добычи и транспортировки. Однако, несмотря на перспективность 10 данного способа переработки органических отходов, практическое использование его пока ограничено, поскольку системно не решены некоторые вопросы создания базовых конструкций. В частности, проблематичным является очистка, разделение и компремирование биогаза. Работа установок часто нерента бельна.