Исследования, инновационные разработки и пути реализаций экологически чистых утилизационных технологий бытовых коммунальных отходов на примере г. о. Тольятти
ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Исследования и инновационные разработки утилизационных технологий бытовых отходов
1.1 Необходимость и важность исследований и инновационных разработок в области утилизационных технологий 9
1.2 Опыт зарубежных стран и России в области исследований и разработок утилизационных технологий 13
2 Пути реализаций вторично переработанных материалов из твердых бытовых отходов
2.1 Актуальность использования переработанных из твердых бытовых отходов материалов 87
2.2 Применение вторично переработанных материалов 89
3 Реализация утилизационных технологий на территории г.о. Тольятти
3.1 Анализ структуры бытовых коммунальных отходов в г.о. Тольятти 97
3.2 Применение утилизационных технологий на примере г.о. Тольятти 100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 111
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 115
В течение последних лет на территории большинства городов Российской Федерации отмечается увеличение количества коммунальных бытовых отходов, а, следовательно, таких последствий, как рост числа несанкционированных свалок, загрязнение окружающих территорий.
«Ежегодно в России образуется около 7 млрд.т. отходов, из которых используется или перерабатывается порядка лишь 2 млрд.т. или 28,6% от общего количества отходов» [1]. «На территории страны на полигонах, в отвалах или хранилищах накоплено порядка 80 млрд.т. только твердых бытовых отходов» [2]. «Под полигоны твердых бытовых отходов ежегодно выделяется около 10 т. га пригодных для использования или возделывания земель, без учета площади земель, загрязненных многочисленными несанкционированными и стихийными свалкам» [1].
«Что касается объема переработки твердых бытовых отходов в России, то данный показатель уже в течение 10 лет остается на одном и том же уровне» [3].
Систематическое увеличение объема промышленных и бытовых коммунальных отходов усугубляет экологическую обстановку в России и зарубежных странах, в связи с этим, проблемы хранения, обезвреживания, переработки и утилизации отходов занимают одно из важнейших направлений в экологической политике любого государства, и России в частности.
Однако, в последнее время пропагандируется представление, что бытовые коммунальные отходы являются ценными компонентами, которые можно использовать в дальнейшей хозяйственной деятельности. Например, «в среднем из одной тонны мусора можно получить 170 кг биогаза с содержанием 65% СН4, 410 кг сельскохозяйственного субстрата с содержанием 70 % сухого продукта, 50 кг первого отсева грубых элементов и металлолома, 250 кг второго отсева (стекло, ткань, древесина, пластмасса), около 70 % отсевов можно использовать для выработки тепла путем сжигания, пиролиза, газификации, получения специального топлива» [3].
Особая важность этой проблемы, а также обязательная необходимость её решения привели к появлению специального направления природоохранной деятельности, называемого «управление обращением с отходами». «Управление обращением с отходами - это регулирование всех процессов, связанных с образованием, сбором, хранением, транспортированием, переработкой, утилизацией и размещением отходов» [5]. Управление обращением с отходами является частью общей системы экологического менеджмента, как отдельно взятого предприятия, так и государства в целом, направленной на:
• снижение опасного и негативного воздействия на окружающую среду;
• повышение экономической и экологической эффективности деятельности предприятия;
• значительное снижение объёмов образования отходов;
• организацию их переработки.
Среди различных видов деятельности в области управления обращением с отходами важную и особую роль играет их переработка, поскольку значительная часть отходов является источниками ценных вторичных материальных ресурсов, которые также в дальнейшем можно перерабатывать и использовать. Именно такой подход к отходам как к ценному ресурсу реализуется в странах Евросоюза и ряде других стран с развитой экономикой.
В России проблемы обращения с отходами являются более острыми, чем во многих развитых странах. Среди основных причин, обостряющих ситуацию с управлением обращения с отходами - «слабая развитость законодательной базы, территориальная и отраслевая неравномерность развития экономики, стагнация развития важнейших отраслей промышленности, прежде всего машиностроения» [7]. В последние годы российское законодательство существенно расширяется и обновляется в связи с перераспределением полномочий в области охраны окружающей среды между федеральными и региональными органами власти, а также между различными федеральными ведомствами.
На территории г.о. Тольятти экологическая обстановка складывается также негативным образом. Количество только «несанкционированных бытовых свалок составляет более 13 штук общей площадью 2,8 тысяч кубометров» [8].
Данная ситуация негативно сказывается на экологической обстановке как отдельно взятого города, так и области и страны в целом.
Соответственно, важнейшей задачей экологической безопасности города является утилизация бытовых отходов. Технологии утилизации бытовых отходов разрабатываются как в России, так и в зарубежных странах.
Таким образом, объектом исследования являются инновационные технологии утилизации бытовых отходов, применимые для города, предметом исследования в данной работе являются твердые коммунальные отходы, образующие за счет жизнедеятельности человека.
Целью работы является на основе исследований и опыта зарубежных стран и России, выявить наиболее оптимальные и экологически чистые утилизационные технологии переработки твердых бытовых отходов в отдельно взятом городе.
В соответствии с целью исследования в магистерской работе решаются следующие задачи:
1. изучить способы переработки ТБО;
2. изучить пути реализации переработанных материалов;
3. провести анализ положительных и отрицательных сторон утилизационных технологий ТБО;
4. охарактеризовать экологическую обстановку и варианты ее развития на территории г.о. Тольятти;
5. провести количественный и качественный анализ твердых бытовых отходов в г. Тольятти;
6. выявить оптимальные утилизационные технологии для г.о. Тольятти и определить пути реализаций экологически чистых утилизационных технологий в г.о. Тольятти.
Исходя из вышесказанного, актуальность темы диссертационного исследования подкрепляется тем фактом, что решаемые в ней задачи востребованы в современной деятельности человека, включающей как социально - этические, экологические, так и экономические сферы взаимоотношений.
Несмотря на значительное количество работ, посвященных утилизации и переработке ТБО (патенты Российской Федерации, работы авторов Трешников С.Е., Кирсанов С.А., Малышевский А.Ф. и др.), законодательная база основывается на федеральных законах № 89 - ФЗ от 24.06.1998 г. «Об отходах производства и потребления», приказах Минприроды и Росприроднадзора, проблема их применения в каждом отдельно взятом населенном пункте России не решена в производственном масштабе. Основной проблемой является отсутствие раздельно сбора мусора в источнике его образования, что приводит к значительным негативным экологическим последствиям.
Научная новизна диссертационной работы представляет собой разработанные и описываемые мероприятия для улучшения системы обращения с отходами на примере г.о. Тольятти.
Продукция и товары, производимые промышленностью и сельским хозяйством, являются неотъемлемой частью современной экономики, однако все товары и продукты с течением времени теряют свои потребительские свойства. В результате этого происходит процесс образования и накопления твердых коммунальных отходов.
Объемы образования отходов, и наносимый вред окружающей среде с каждым годом увеличивается, однако в развитых странах внимание на решение таких проблем обращается в значительной степени, что касается России, переход от накопления отходов к решению проблем с обращением с отходами и улучшению экологической обстановки только в процессе.
Деятельность по управлению твердыми коммунальными отходами в странах Европейского союза (ЕС) - это обязательная часть общей государственной и экологической политики, которая отличается обоснованностью, систематичностью и целенаправленностью. В настоящее время управление отходами в ЕС представляет собой индустрию, успешно развивающуюся, прибыльную и самостоятельную отрасль, которая по своей мощи и значимости не только не уступает, но и превосходит отдельные виды отраслей промышленности, что приносит в конечном счете таки результаты, как сбережение различных ресурсов, внедрение новых экологических и утилизационных технологий, бережное отношение к окружающей среде и населению, возможность восстановления окружающей среды.
Российская Федерация может перенять положительный опыт ЕС в области управления отходами, руководствуясь следующей иерархией последовательности приоритетов [44]:
- минимизацию и уменьшение объемов образования отходов;
- разделение отходов в источниках их образования;
- рециркуляцию, повторное использование отходов;
- переработку-обезвреживание и утилизацию отходов;
- удаление и захоронение конечных отходов экологически приемлемыми методами.
Основной задачей всего человечества является то, чтобы не нарушать естественные основы своего существования, не мешать прогрессивным процессам в биосфере, растрачивая на это все возрастающее количество энергии, а постараться разобраться в законах и правилах, движущих этими процессами, и согласовать с ними свои цели и действия. Достигнуть этих целей непросто по причинам значительной сложности биосферных связей, которые необходимо постоянно изучать и учитывать при организации своей деятельности. В представленной работе была сделана работа по сбору и обобщению теоретического, методического и практического материала об основных видах твердых бытовых отходов в России, и в частности г.о. Тольятти, основных технологий переработки ТБО, приведены характеристики типовых способов и устройств, использование которых способствует становлению положительного влияния на санацию окружающей среды.
Что касается технологий утилизации ТБО, то в современном мире применяются следующие:
• захоронение - складирование отходов на специально отведенном месте - полигоне, является самым распространённым методом избавления от отходов,
• сжигание - контролируемый процесс, происходящий в печах при высоких температурах,
• компостирование - способ, основанный на естественном и достаточно длительном по времени биоразложении;
• пиролиз - технология разложения фракций отходов при высоких температурах и без доступа кислорода;
• сортировка - разложение отходов по видам,
• вторичная переработка - вовлечение в повторное использование ТБО, которые прошли стадии специальных обработок.
Твердыми коммунальными отходами можно считать различные предметы, вещи, материалы, которые потеряли свои потребительские свойства.
Первейшим основным источником образования твердых коммунальных отходов является жилищно - коммунальная сфера, предприятия торговли. В таких источниках образования процедуру сортировки отходы практически не проходят. Такая ситуация складывается в целом по России, и в частности по г.о. Тольятти.
В г.о. Тольятти, также, как и по России в целом ситуация с ТБО представляет собой достаточно серьезную проблему. В составе твердых коммунальных отходов находятся такие материалы и вещества, как бумага и картон, пищевые отходы, металл, стекло, пластик, древесина, текстиль. Однако специальной деятельности по разделению по отходов на однородные группы в местах образования отходов практически не ведется. Очень мало установлено контейнеров под определенные виды отходов; сортировать ТБО в источнике их образования необходимо для уменьшения объема отходов путем переработки и вовлечения в повторный оборот необходимых материалов, нормализации экологической обстановки.
Поэтому в данной работе были предложены мероприятия и устройства для достижения вышеуказанных целей - сортировка коммунальных отходов в частных домовладениях и использование для этого специальных контейнеров, возможность складирования рассортированных отходов по общим контейнерам для транспортировки их на мусоросортировочных комплекс, применение частично механизированного, частично ручного способа сортировки привезенных общих отходов, проведение профилактически - пропагандистских мероприятий для укрепления в сознании общества необходимости бережного отношения к окружающей среде.
Мероприятия, указанные в работе, способствуют достижению таких основных целей, как уменьшение объема образования ТБО, нормализация экологической обстановки в городе, получение экономических выгод за счет переработанных и введенных во вторичное использование материалов.
Проведенный патентный поиск, анализ материалов, касающийся вопросов технологий утилизации твердых бытовых отходов, способов реализации и повторного использования переработанных материалов представляет собой необходимую информационную базу для дальнейших исследований.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
