Экологический портал

Главная страница экологического портала Правила карта сайта Обратная связь
Навигация по сайту
Это интересно!
Присоединяйся!
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Работаю экологом.
Учусь в институте на эколога.
Изучаю экологию в школе.
Участвую в олимпиаде по экологии.
Просто увлекаюсь экологией.
Никак не связан с экологией.

Сейчас на сайте
Сейчас на сайте:
Пользователей: 0
Отсутствуют.
Роботов: 1
Yandex
Гостей: 13
Всех: 14
Именниников сегодня нет

Как переработать отходы?

 Экологические статьи » Основы общей экологии  12-01-2011, 13:43  Author: BlogDix
В каждом городе ежедневно скапливаются десятки тонн твердых и жидких отходов. Их количество зависит от величины города, его отопительной системы, от уровня развития системы общественного питания и коммунальных служб, от климатических условий, объема и характера промышленного производства и других факторов. На каждого горожанина в развитых странах приходится по 200 кг отходов, но этот показатель может значительно варьировать.
По данным американской печати, в США ежегодно накапливается до 5 млрд. т твердых отходов, из которых 700 млн. т составляют отходы производства и коммунальные отходы, 2 млрд. т — сельскохозяйственные отходы и 1,8 млрд. т — выбросы в отвалы при горных разработках. Само складирование такого количества отходов уже представляет проблему. На складирование твердых отходов в США ежегодно тратится около 5 млрд. долларов, так как, например, размеры коммунальных отходов составляют в среднем по 700 кг на человека в год, т. е. в 3,5 раза больше среднемирового уровня.
По оценке советского инженера А. Нагорного *, все сырье, извлекаемое из недр земли за год, можно поместить в железнодорожный состав протяженностью 700 тыс. км, который 17 раз может опоясать земной шар по экватору. Сейчас большая часть материалов, изъятых у природы, остается неиспользованной, вследствие чего около промышленных центров растут настоящие горы частично использованной руды, над городами, лесами, полями тянутся облака дыма. Несмотря на наши достижения в технологии производства, в отходы идет почти 98% полезных веществ.
Научно-техническая революция породила ряд парадоксов. Один из них и заключается в том, что, чем выше уровень жизни, тем больше образуется отходов. Автомобили, телевтизоры, мебель, холодильники и другие предметы домашнего обихода со временем устаревают, заменяются более новыми, современными моделями, а старые, естественно, выбрасываются. Параллельно этому растет количество упаковочного материала. В средневековых городах уничтожить отходы не составляло труда: отходы выбрасывались или перед домом, или в ближайший водоем. Между тем вспышки эпидемий тифа, холеры, черной оспы вынуждали городские власти заботиться о городской чистоте. Мусор стали удалять за пределы городских площадей и улиц. В XVIII веке граждане Киля начали добровольно выбрасывать отходы и мусор на окружающие поля. Так стихийно возникла биотермическая переработка коммунальных отходов.
В начале XIX века в Англии разразилась страшная эпидемия холеры, вызванная загрязнением рек. После тщательного изучения причин ее возникновения был принят закон об очистке сточных вод, а в 1870 году в пригороде Лондона была построена первая фабрика по сжиганию отходов. Именно с этого времени началась планомерная борьба с отходами. Одновременно встал вопрос об их эффективном уничтожении. В это же время в Англии появляется первая электростанция, работающая на отходах, которая так удивила известного английского физика В. Томсона. Проблеме гигиены городов уделяли внимание и такие видные ученые, как Пастер и Кох. А создатель периодической системы элементов Дмитрий Менделеев, интересуясь утилизацией промышленных отходов, написал статью «Отходы» в энциклопедии Брокгауза.
Сто лет назад города не были так загрязнены, как сейчас, утверждает известный профессор Рене Дибо. И загрязнители были другими по сравнению с теми, которые создает современная технология: дым, гарь, органические отходы и громадное количество самых различных микробов. Твердые органические отходы были природного происхождения — дерево, бумага, хлопок, шерсть, кожа, зерно.  Когда они оставались на поверхности земли или попадали в воду, микробы быстро уничтожали их естественным путем.
Современные загрязнители имеют совершенно другое происхождение. Если даже природа и выглядит «чистой», она может быть опасной для человека. Человек не имеет в своем организме органа, способного предупредить его об опасности радиации, наличии ДДТ или частиц асбеста. В процессе эволюции мы не выработали способов борьбы с такого рода загрязнителями.
Микробы не «приспособились» к новым производственным технологиям: они не могут уничтожить пластические материалы, синтетическую резину, алюминиевые упаковки и множество других твердых отходов современной цивилизации. Поэтому отходы накапливаются и их уничтожение — одна из важнейших проблем, решение которой может привести к изменениям в межотраслевых связях промышленности.
В настоящее время, как и в древние времена, существуют два основных способа уничтожения твердых отходов — сжигание и вывоз за пределы населенного пункта 30. В США, Западной Европе и Японии около 90% твердых.отходов вывозится за черту города, 10% сжигается. Несмотря на современные средства, этот метод тоже имеет свои недостатки: при уничтожении отходов происходит значительное загрязнение воздуха.
Специалисты пришли к выводу, что понятие природных источников несет в себе известную долю условности. Так, в составе морской воды содержится 96,5% воды (остальная часть — это соли и различные минералы), и все-таки во многих районах земного шара морскую воду считают потенциальным источником, питьевой воды. Ее уже используют как питьевую воду в некоторых районах Аравийского полуострова, в США, Африке, Австралии, на восточном берегу Каспийского моря . В то же время канализационная вода городов содержит до 99,8% чистой воды, на считается самой загрязненной и непригодной для питья, однако такую воду можно повторно использовать. Следовательно, чело век должен внимательно изучить саму природу, где действует целый ряд биологических систем, восстанавливающих природные циклы, например круговорот воды.
В последнее время для отходов стали строить трубопроводы, по которым отходы поступают на специальные фабрики и там перерабатываются. Такие мусоропроводы действуют в Москве, Гамбурге, Париже, Стокгольме, Нью-Йорке, Токио и других городах. В шведском городе Занберге мусор транспортируется по металлическому трубопроводу диаметром 600 мм на расстояние 2,5 км. В Гамбурге и Ленинграде построены подземные мусоропроводы.
Твердые отходы обрабатывают несколькими методами: биотермическим, путем утилизации их в сельском хозяйстве и механической обработкой. Биотермический метод основан на способности твердых отходов к самовозгоранию под влиянием особых видов микроорганизмов —термофильных бактерий. Существуе несколько биотермических методов: компостирование, использование полей орошения и др. Самыми распространенными являются два способа переработки отходов: компостирование и сжигание. Компостирование (или гниение)— это биологический процесс разложения аэробным путем органических веществ при помощи микроорганизмов. Теплота, которая выделяется при этом, обладает дезинфицирующим свойством, благодаря чему получается хорошее удобрение для почвы. Сгорание отходов происходит в специальных печах. Выделяемой при этом теплотой можно удовлетворить 10% потребности в энергии для отопления зданий, подачи теплой воды для коммунальных нужд в районе, где скапливаются данные отходы.
В санитарном отношении сжигание — наилучший метод ликвидации отходов, все в большей мере используемых как промышленное сырье. Так, в Ленинграде уже несколько лет действует фабрика, перерабатывающая в год около 500 тыс. куб. м твердых отходов. В Казахстане построен завод, который из отходов отделяет черные и цветные металлы. Аналогичный завод действует в Броктоне (штат Массачусетс, США). В Москве на принципе использования отходов функционирует несколько фабрик по производству строительных материалов. Считается, что 80% всех отходов можно переработать или превратить в энергию. При этом значительную часть несгораемых материалов, таких, как сталь, алюминий, медь, стекло, можно повторно использовать. Но чтобы полностью воплотить идею цикличности и безотходного производства, необходимы совместные усилия биологов, инженеров, социологов, экологов.
В Австрии создана так называемая биржа по отходам, куда поступают данные о видах, объемах, местах складирования и ценах на отходы с каждого отдельного склада, что значительно облегчает для потребителя поиск необходимого вида сырья. Специалисты предложили по аналогии с австрийской «биржевой» системой организовать соответствующую систему в рамках ООН, чтобы охватить ею практически все страны мира.
Однако существуют определенные трудности экономического порядка по повторному использованию дешевых синтетических материалов в связи с тем, что увеличиваются расходы на их сбор, сортировку общей массы отходов и переработку. Во многих случаях легче их просто уничтожить, чем снова восстанавливать.
В настоящее время возникло много новых способов по переработке твердых отходов сельского хозяйства. В Луизианском университете (США) был испытан способ переработки отходов сахарной свеклы в протеин для употребления в пищу. В американском штате Миссури из стеклянного боя получен материал для асфальтирования улиц.
Долговечность является ценнейшим свойством каждого материала. Между тем, когда встает вопрос о полимерах, которые десятилетиями не разлагаются, уже возникает противоположная проблема — что же в конце концов с ними делать? Куда девать различные виды упаковок, коробки из-под порошков, пакеты молочные и из-под соков, упаковку для пива и т. д.? Целые горы этих предметов загрязняют не только сушу, но и море. В печати часто встречаются заметки об отходах из пластика, найденных около берегов Новой Англии, в Тирренском или Балтийском, морях, в различных районах Атлантики.
Там, где образуются скопления пластических масс, как правило, увеличивается количество бактерий, а в воде повышается концентрация хлорных бифенилов и других веществ, вредных для организмов. Все это угрожает обитателям моря и человеку.
Полимеры не могут уничтожаться микробами, так как их молекулы соединены в длинные молекулярные цепочки. Специалисты считают, что решить проблему пластиковых отходов можно прежде всего с помощью процесса выделения кислорода из воздуха при солнечном свете. В этих условиях высокомолекулярные цепи разрушаются, приводя к разложению полимеров. Но обычно для придания стойкости искусственным материалам в них добавляют различные стабилизаторы. Следовательно, встаетуво-прос, чтобы и по технологии производства стабилизаторы использовать как можно в меньшей мере.
В настоящее время из отходов пластмасс в некоторых странах получают строительные материалы. Эти отходы смешивают с осадком, который скапливается в бассейнах очистки сточных вод, и разливают в специальные емкости. Таким способом получают кирпич, который оказывается тверже бетонных блоков.
Японские специалисты нашли способ переработки полипропилена в жидкое топливо: из Ют полимера получают 10 тыс. л дешевого топлива.
Некоторые ученые считают, что отходы сами по себе не представляют опасности для человека, так как живая природа обладает огромными защитными возможностями. Хорошо известна, например, способность естественных водоемов к самоочищению. Органические вещества, поступающие в реки (а это могут быть листья с растущих по берегам деревьев, коммунальные отходы, частично промышленные воды), являются отличной питательной средой для бактерий, которые их разлагают и абсорбируют. Бактерии служат кормом для инфузорий, а те в свою очередь — для более крупных организмов, особенно рыб. Рыбу вылавливает человек, а минеральные соли, скапливающиеся в реках, являются питательной средой для водорослей.
Но способность реки к саморегуляции не безгранична. Если на всем протяжении реки в нее сливаются отработанные воды многочисленных промышленных предприятий, то никакие бактерии не в состоянии справиться с отходами. Важно и то, какие вещества находятся в сточных водах: если в реку сбрасывают кислоты и фенолы, то гибнут даже бактерии, а мертвая река вообще не в состоянии самоочищаться.
Не следует забывать и о колоссальной способности живой природы к приспособлению. Эволюция создала самые различные формы жизни. Существуют бактерии,, которые могут жить даже в концентрированных растворах кислоты. Вероятно, через несколько тысяч лет появятся и такие микрорганизмы, которые будут буквально процветать в самых отравленных водах, нейтрализуя их.
По мнению американского-ученого Гленна Сиборга, лауреата Нобелевской премии в области химии, в будущем все вещества смогут переходить из одного агрегатного состояния в другое, что позволит не удалять отходы и природные богатства разрабатывать выборочно. Он считает, что наши взгляды в будущем на основные вещества будут противоположны современным: те виды отходов, которые сегодня называют вторичными, станут нашими главными источниками богатства, а природные источники станут вспомогательными ресурсами.
Нехватка энергетического сырья ускоряет этот процесс. Практика показала, что вторичное использование отходов требует меньше энергии. Например, на получение металла из металлолома требуется на 75% меньше энергии, чем на производство металла из железной руды, на переработку старой бумаги идет на 70% меньше энергии, чем на первичное производство. Поэтому переработка отходов сберегает огромные ресурсы энергии.
Лучшее решение проблемы, когда отходы можно трансформировать в основные исходные элементы. В США была предложена идея контроля за термоядерными реакциями, при которых перемешиваются наэлектризованные компоненты тяжелого водорода, образуя газ из ионизированных частиц, нагретых до температуры в сотни миллионов градусов. Отходы, брошенные в такой «котел», мгновенно бы распадались на составные элементы — железо, кремний, цинк ит. д. Таким способом можно получать сырье, которое затем снова использовать.




загрузка...

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.