Анна Антипина
Проект «Мусорный кризис»
▼ Скачать + Заказать документы
1. Введение:
Жизнедеятельность человека связана с появлением огромного количества разнообразных отходов. Резкий рост потребления в последние десятилетия во всем мире привел к существенному увеличению объемов образования твердых бытовых отходов (ТБО). В настоящее время масса потока ТБО, поступающего ежегодно в биосферу достиг почти геологического масштаба и составляет около 400 млн. тонн в год.
Ежегодно количество мусора возрастает примерно на 3 % по объёму. В России ежегодно производится около 3,8 млрд. тонн всех видов отходов. Количество ТБО составляет 63 млн., тонн/год (в среднем 445 кг на человека). Состав ТБО: бумага и картон – 35 %, пищевые отходы – 41 %, пластмассы – 3 %, стекло– 8 %, металлы – 4 %, текстиль и другое – 9 %. В среднем перерабатывается 10 % - 15 % мусора. Твёрдые бытовые отходы подвергаются переработке только на 3 % - 4 %, промышленные на 35 %.
В основном мусор свозится на свалки – их в России около 11 тысяч. В них захоронено около 82 млрд. тонн отходов. По статистике, суммарная площадь всех российских свалок - больше четырех миллионов га. Ежегодный прирост их площади - почти 10% от этой величины, примерно 0.4 млн. га, что эквивалентно суммарной площади Москвы и Санкт-Петербурга.
Проблемой является еще и то, что на полигоны попадает не только органика. Органические вещества разлагаются за крайне небольшой промежуток времени, как правило, не больше года. А на мусорные полигоны попадает всё подряд. Усугубляет ситуацию и то, что в России не развита культура раздельного сбора отходов, который мог бы являться одним из первых и важнейших шагов к переработке отходов, без которого проблему мусора в России не решить.
Таким образом, загрязнение окружающей среды промышленным и бытовым мусором остается одной из главных проблем человечества. В связи с этим, целью исследовательской работы является: изучить некоторые технологии утилизации мусора в России и попытаться найти пути выхода из «мусорного кризиса» в нашей стране.
Цель: изучить некоторые технологии утилизации мусора в России и пытаться найти пути выхода из «мусорного кризиса» в нашем городе.
Актуальность: выбранной темы состоит в том, что она напрямую связана с состоянием нашего здоровья и охраны окружающей среды.
Проблема: заключается в том, что не все знают, как безопасно для окружающей среды утилизировать отходы.
Основные задачи исследовательской работы:
· проведение опроса на тему «Утилизация мусора» и анализа его результатов;
· обзор текущих методов переработки мусора в России;
· подведение итогов исследовательской работы.
2. Теоретическая часть:
2.1. История обращения с отходами
Условно историю отходов в мире можно разделить на два этапа:
1 этап - до 19 века. Проблема загрязнения окружающей среды стояла и в средние века. В крупных городах Европы мусор в городах буквально вываливали из окон. Несмотря на это, в те времена вопрос о загрязнении экологии не стоял так остро. Связано это с тем, что мусор был преимущественно пищевым и разлагался буквально за год.
2 этап - с начала 19 века - времени технического прогресса, который захватил все европейские страны. Повсеместное распространение получили мануфактуры, первые фабрики, где использовался машинный труд. Именно это время можно считать точкой рождения современного мусора. Во второй половине 19 века в 1855 году был изобретен и поступил на массовое производство пластик, срок разложения которого составляет около 200 лет.
В середине 20 века Европейские страны начали пытаться решать вопрос мусора, понимая, что хранить тонны непригодного для использования пластика на своей территории нерационально. Этот процесс получил название «Эмиграция мусора». Начался массовый вывоз отходов из Европы в страны третьего мира, преимущественно в Африку. Назвать такое решение правильным нельзя, ведь даже сейчас на берегах Атлантического океана видны последствия такого шага – территория стала пустошью и будет ей оставаться еще ближайшие минимум 100 лет.
Таким образом, мусор за неполных два столетия «оккупировал» практически всю планету. В современной России дела с мусорными остатками обстоят плохо. Огромное количество могильников для различных классов отходов расположилось на территории нашей страны.
2.2. Существующие технологии мусоропереработки.
2.3. Мусорные полигоны.
Самый дешёвый способ избавиться от бытовых отходов — произвести их захоронение. В XX веке возникла необходимость перейти от стихийного создания свалок к проектированию и реализации специальных инженерных объектов, полигонов для захоронения бытовых отходов.
Эти полигоны имеют определенные правила в устройстве и организации:
1. срок службы полигона составляет от 15 до 20 лет;
2. расположение минимум в 1 км от ближайшего жилого строения;
3. грунтовые воды должны залегать глубже двух метров;
4. вокруг полигона создается защитная лесополоса шириной в 20 м;
5. мусорный полигон не может располагаться на территории с водоемом, под водоемом подразумеваются не только реки и озера, но и родники. Более того, на существующих полигонах есть небольшие скважины для проверки степени загрязнения грунтовых вод.
Обычно полигон сооружают там, где основанием могут служить глины и тяжелые суглинки. Если это невозможно, устраивается водонепроницаемое основание, что приводит к значительным дополнительным затратам. Площадь земельного участка выбирается с условием его срока эксплуатации (15-20 лет) и в зависимости от объема захораниваемых отходов, высота складирования отходов составляет 12-60 м.
Захоронение мусора происходит так: спрессованные блоки или просто отходы из мусоровозов вываливают в котлован, добиваясь примерно двухметрового слоя, и пересыпают каждый день землей. Помимо этого, мусор обрабатывают машинами-уплотнителями, чтобы добиться максимально возможной эффективности от объема. Полигоны неоднородны по составу, мощности и возрасту толщь, соответственно неоднородны процессы, которые доминируют в его толще. Однако многолетнее изучение зрелых полигонов показывает, что со временем эта неоднородность стирается.
Полигон ТБО в процессе эволюции проходит несколько этапов:
1. Поступающие отходы частично окисляются аэробами до простых соединений (CO2, H2O и т. д.). По мере погружения под слой новых отходов и уплотнения свалочной массы газообмен с атмосферой ухудшается. Постепенно запасы кислорода уменьшаются и развиваются анаэробные процессы. Вначале бактерии потребляют более выгодные акцепторы электронов и по мере их уменьшения переходят на менее доступные. Первыми расходуются нитраты. Позднее начинается восстановление марганца, железа и серы. Конечная стадия включает образование метана. Его концентрация в подготовительный период составляет несколько процентов. От истощения кислорода до образования метана проходит несколько месяцев.
2. На втором этапе, который начинается через год после поступления отходов, свалка переходит в основную стадию, отличающуюся максимальной и сравнительно постоянной скоростью образования метана. Продолжительность стадии составляет 15–20 лет.
3. По мере выработки органики (в течение 60–70 лет) микробиологические процессы затухают.
4. Последняя – биологически малоактивная стадия может продолжаться неопределенно долго.
Скапливание бытовых отходов на мусорном полигоне не может быть бесконечным. В определенный момент вывоз мусора на свалку прекращается, и полигон ТБО закрывается. После проведения соответствующих работ, занятые земельные участки под ТБО можно рекультивировать или использовать для хозяйственной деятельности. Рекультивация земель, отданных под полигоны ТБО, это целый ряд поэтапных мероприятий, нацеленных на возрождение ценности земель для хозяйственного использования, а также улучшение условий природной среды и экологической обстановки в регионе.
Плюсы мусорных полигонов:
1. Минимум финансовых затрат, давно налаженный механизм сбора мусора у населения довольно экономичен на первый взгляд;
2. Минимум временных затрат (жители города выбросили мусор в урну, машина приехала и отвезла мусор на полигон);
3. Удобно для обычных граждан: не надо ничего собирать, сортировать, куда-то нести;
Минусы мусорных полигонов:
1. Захоронениям подвергают все виды отходов даже такие, которые разлагаясь, наносят колоссальный вред природе;
2. Отсутствие экономической выгоды, так как подавляющая часть отходов может быть вполне успешно переработана и использована в качестве сырья для создания новых материалов, остальная часть не менее успешно может послужить топливным материалом и т. д. ;
3. Размеры мусорных полигонов растут с каждым днем;
4. Критики захоронения мусора также отмечают, что правила вывоза мусора на переработку, направленные на ограничение опасностей для окружающей среды, были реализованы лишь в последние годы. Это значит, что старые мусорные полигоны не соответствуют современным правилам, что имеет решающее значение для безопасности природы: запах, образующийся на старых мусорных полигонах и опасность ливневых вод, которые собирают некоторые из опасных токсинов и распространяют их сточными водами на окружающую свалку территорию.
Указанные недостатки привели к тому, что в настоящее время многие страны отказались от такого способа утилизации мусора, как мусорный полигон.
2.4. Мусоросжигательные заводы
В настоящее время в России существуют 10 мусоросжигательных заводов. Из общего количество ежегодно выбрасываемого мусора менее 10% отправляется на сжигание, остальное подлежит захоронению на полигонах.
Мусоросжигательный завод — предприятие, использующее технологию утилизации промышленных и твёрдых бытовых отходов (ТБО) посредством термического разложения (сжигания) в котлах или печах.
Принцип работы мусоросжигательных заводов:
1. Полные мусоровозы въезжают в помещение доставки мусора, подъезжают вплотную к граничащему с ним мусорному бункеру и вываливают туда свой мусор, это мусор от предприятий или от сортировочных станций.
2. Мусор взвешивают.
3. Отходы больших размеров предварительно измельчают, железная «рука», которая может двигаться вверх и вниз, а также в стороны, перемешивает мусор, пытаясь достичь его однородности: так он лучше горит. Через стеклянные стены, а также камеры за процессом следит ответственный сотрудник, он же управляет машинами. Затем "рука" транспортирует мусор в воронку котла, откуда он попадает непосредственно в камеру горения.
4. Во время утилизации выделяется газ, который обезвреживают с использованием многоступенчатой системы фильтрации.
5. Образующиеся шлаки падают в водяной бассейн; охлажденные, они попадают в шлако-бункер.
После сгорания мусора остаются твердые остатки:
1. шлак (зола, стекло, керамика, камни, связанные тяжелые металлы);
2. металлолом;
3. летучие золы (зола, пыль, связанные тяжелые металлы).
Негорючие остатки могут быть использованы, как вторичное сырье на строительных предприятиях и металлургических заводах.
Плюсы мусоросжигательных заводов:
1. Уменьшение объема отходов в 10 раз;
2. Снижение риска загрязнения почвы и воды отходами, разлагающимися на полигонах;
3. Возможность рекуперации образующегося тепла.
Минусы мусоросжигательных заводов: опасность загрязнения атмосферы. Принцип работы заводов подразумевает наличие большого количества фильтров для очистки выпускаемого пара. Около 2/3 всех расходов МСЗ должно приходиться на очистную систему. Но малейшие нарушения технологии или правил обслуживания систем фильтрации может привести к тому, что в воздух попадет значительное количество вредных выбросов, в первую очередь диоксинов, фуранов, углекислого газа (СО2).
В организм человека диоксины и фураны попадают через воздух, воду, еду. Накапливаясь в организме, они поражают печень, нервную и иммунную систему. Вероятно, появление аллергических реакций. Согласно исследованиям, при сжигании 1 кг отходов, в состав которых входит пластик, выделяется 40 мкг диоксинов. Углекислый газ в высоких концентрациях также негативно влияет на здоровье человека – повышает кислотность крови, приводит к слабости, сонливости.
2.5. Компостирование мусора
Утилизация бытовых отходов путем компостирования, является технологией, позволяющей, таким образом, утилизировать пищевые отходы и твердые бытовые отходы путем естественного биологического разложения.
Метод применяется в России на механизированном мусороперерабатывающем заводе в Санкт- Петербурге (Опытный Завод по механизированной переработке бытовых отходов). Предприятие является единственным по своим параметрам в регионе. Аэробное компостирование - это процесс сбраживания в биореакторах всего объема твердых бытовых отходов, а не только его органической составляющей.
Компостирование представляет собой биохимический процесс переработки способной к биотрансформации органической составляющей мусора. Аэробное компостирование протекает быстрее, чем анаэробное, при более высоких температурах и без запаха. Компостирование отличается от естественного процесса гниения и разложения отходов. Компостирование осуществляется в основном с использованием мезофильных и термофильных бактерий.
Температура процесса зависит от вида микробов, осуществляющих компостирование. Для мезофильных микробов она равна 15-35 °С, а для термофильных 45-65 °С. На заводе компостирование проводят в длинных невысоких штабелях - биореакторах. Они могут быть любой длины, но высота не должна превышать 1,5-2 м. Аэрацию осуществляют периодически перемешиванием материала. В результате организованного таким образом перегнивания обеспечивается равномерное аэробное разложение отходов и ускорение образования компоста.
Основными стадиями компостирования на заводе являются:
1. Сортировка отходов;
2. Дробление направляемой на компостирование части;
3. Переработка массы в компост;
4. Хранение (вызревание) компоста.
Непременным условием обезвреживания ТБО в биобарабанах является экспозиция компостируемой массы не менее 12часов при температуре более 50 °С.
Компост, получаемый на мусороперерабатывающих заводах используют в качестве биотоплива для теплиц или (после 2-3 месячной выдержки в штабелях) в виде органического удобрения. В результате многих исследований установлено, что компост безопасен для сельского хозяйства.
Компостирование не получило широкого распространения в России, так как метод требует тщательной сортировки отходов, не позволяет перерабатывать большинство видов мусора, а сортировка мусора по типам отходов до сих пор не распространена в нашей стране.
2.6. Проблемы с мусором нашего города.
2.7. Изучение публикаций СМИ, литературы, интернет – сайтов.
Мы изучили некоторые сайты по запросу экологическое благополучие город Усолье-Сибирское в экологическом отношении считается благоприятным для проживания в области. Так же некоторые жители Усолья-Сибирского в силу владения неверной информацией, искаженных фактов, считают, что местная власть равнодушна к тому, что реку загрязняют, и не контролирует состояние водоема. В черте города можно увидеть брошенный мусор (пакеты, бутылки, бумагу). Особенно много его выбрасывают на окраинах города и вдоль дорог, в ближайших расположенных лесопосадках (мешками, кучей или даже виде целой стихийной свалки). Помимо того, что мусор портит внешний вид города, он является причиной загрязнения окружающей среды (природы, экологии).
2.8. Составление карты загрязнённых участков.
После посещения загрязненных мест по городу Усолье-Сибирское мы составили карту загрязненных мест. Где были указаны участки на улице Комсомольский, на улице Красных Партизан, улицы Куйбышева и Карла Маркса, улица Пролетарская, но есть и другие.
2.9. Основные экологические проблемы нашего города.
1. Проблема нет раздельного сбора мусора. А весь мусор сбрасывается в
общий контейнер, что не допустимо (отдельные фракции мусора: пластик, бумага, стекло, ткани должны быть переработаны).
Однако в нашем районе нет ни одного завода по переработке мусорных отходов.
2. Проблема и самая страшная проблема для нашего города население экологически не
грамотно выезжая на природу люди пакетами оставляют свой мусор, загрязняя
родники, реки, пещеры».
3. Опрос «Утилизация мусора»
Для того, чтобы оценить проблему утилизации мусора и узнать о готовности жителей к возможным изменениям в этой сфере, я провела опрос учащихся «МБОУ СОШ №17» г. Усолье-Сибирское.
В опросе приняли участие 20 человек.
В результате опроса выяснилось, что всего 42.2% опрошенных, выносят мусор каждый день или 1 раз в 2-3 дня.
Опрос показал, что большая часть респондентов, не знает о способе утилизации мусора в их регионе диаграмма 1.
Диаграмма 1. Утилизация мусора в регионе.
Большая часть респондентов, 60 % отмечают, что в их дворах присутствуют контейнеры для раздельного сбора мусора, но люди ими не пользуются или же выбрасывают весь мусор в одном мешке.
Диаграмма 2. Наличие мусорных контейнеров для раздельного сбора отходов.
Опрос показал, что 40% респондентов волнует проблема утилизации мусора в
их регионе, на диаграмме 3.
Диаграмма 3. Заинтересованность респондентов о проблеме утилизации мусора.
На диаграмме 4 отражено мнение жителей о раздельном сборе мусора. 50% респондентов готовы сортировать мусор дома.
Диаграмма 4. Готовность сортировать мусор для переработки.
Вывод: больше половины респондентов не готовы сортировать мусор по тем, или иным причинам. В проекте представлены 5 способов утилизации не сортированного жителями мусора.
Заключение:
Мы считаем что экологическая обстановка в городе Усолье-Сибирское не благополучна так как вывоз мусора в частном секторе не организован, по берегам рек есть мусор и у некоторых магазинов мусорные контейнеры были переполнены и мусор лежал рядом с ним горами.
Анализ результатов опроса показал, что в настоящее время большинство респондентов не готово сортировать мусорные отходы, в то время как наиболее дешевыми и экологическими являются методы переработки сортированного мусора.
После изучения существующих способов утилизации мусора, мы считаем, что в России решать проблему «мусорного кризиса» необходимо сразу по двум направлениям:
1. Постепенный отказ от использования мусорных полигонов в пользу строительства современных мусороперерабатывающих предприятий. Чтобы минимизировать вред окружающей среде и получить возможность использовать сырье и энергию, получившиеся в результате переработки мусора, на данных предприятиях целесообразно использовать такие современные технологии, как гидросепарация и пиролиз (плазменная газификация).
2. Информирование населения о необходимости сортировки мусора с одновременным совершенствованием законодательной базы в области переработки мусора, направленным на разработку и применение мер «поощрения» и «наказания». Разработанные меры должны предусматривать способы и сроки передачи отходов организациям, занимающимся вывозом и переработкой мусора.
В настоящее время предприятия промышленности, устраивающие свалки, получают лишь административный штраф, а простые жители, чаще всего, могут вообще «безнаказанно» выбрасывать мусор на улице. Необходимо усилить контроль за промышленными предприятиями, не соблюдающими правила утилизации мусора, вплоть до остановки их деятельности до устранения нарушений.
Важным стимулом ответственного подхода к сбору мусора должна стать система скидок на утилизацию мусора, тем «производителям мусора»: промышленным предприятиям, коммерческим организациям, которые внедрят у себя систему раздельного сбора отходов. Для простых жителей населенных пунктов, ответственно сортирующих мусор, необходимо минимизировать плату за вывоз мусора.
Мы считаем, что только одновременная реализация этих двух направлений решения «мусорного кризиса» приведет к его решению в нашей стране.
Список литературы:
1. Тезисы докладов XI международной научно-технической конференции современные проблемы экологии.
2. «Утилизация твердых отходов», под ред. А. П. Цыганкова. – М. : Стройиздат, 1982.
3. Дрейер А. А., Сачков А. Н., Никольский К. С., Маринин Ю. И., Миронов А. В. «Твердые промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка», 1997.
4. Абалкина И. Л., Соколов В. И. Утилизация отходов в США: поиски резервов. / США: Экономика. Политика. Идеология. М., 1988, № 7, с. 78-86.
