Проблемы городских отходов

| Категория реферата: Рефераты по экологии
| Теги реферата: баллов рефераты, доклады бесплатно
| Добавил(а) на сайт: Хаслик.

Основные тенденции и потенциальные возможности переработки отходов

Отходы, подходящие для переработки, теоретически включают в себя почти все потребительские отходы. Но, на практике, приходится выбирать между их количеством и качеством. Некоторые аналитики считают, что более половины всех отходов можно эффективно переработать, но достижение и такой эффективности требует огромной осторожности в обращение с отходами. Бумага,например, быстро теряет свое качество, будучи смешана с органическими отходами. А стекло и металл, будучи в меньшей степени подвержен разложению, конкурируют на рынке с продукцией из первичного сырья. Органические отходы могут быть использованы как удобрения после их очистки от неорганики. Как правило, Чем ближе расположен источник отходов, тем меньше им требуется сортировка. А чем чище отходы, тем дороже они стоят.

Некоторые потребительские товары достаточно вымыть перед дальнейшим использованием, например бутылки. Хотя такие бутылки в 1,5 раза тяжелее пластиковых, но они предназначены для 30 кратного использования. Алюминий, стекло и сталь требуют более тщательного отбора при переработке, но зато спектр их применения гораздо более широк. Количество энергии и сырья, сберегаемые в процессе переработки, огромно. Алюминий- наиболее энергоемкий из всех материалов, находящихся в эксплуатации, и зачастую энергия есть решающий фактор для размещения его производства и важнейшая статья затрат на его производство. Производство алюминия из лома потребляет лишь 5% энергии требуемой на его производство из бакситов и поэтому переработка одной банки из-под напитков сберегает полбанки бензина. А одна тонна переработанного алюминия сберегает 4 т бакситов, 700 кг кокса и снижает вредные выбросы на 35 кг. При двукратном увеличение переработки алюминия объем загрязнений сократится на 1 млн. тонн. Еще до энергетического кризиса 1973 года 15-20% мощностей на стекольных заводах работали на переработку стекольного боя, но, используя новые технологии, особенно в развивающихся странах, стекольные заводы работают только на вторсырье. Каждая переработанная тонна стеклянного боя сберегает 1,2 т первичного сырья. И так же 2-5% энергии. Недавнее ужесточение норм выбросов в Японии, Швеции, США и Западной Германии привело к большому спросу на стеклянный бой у стеклопроизводителей из-за того, что его использование в производстве стекла снижает уровень загрязнений.

Материалы, которым невозможно после переработки вернуть их исходную форму, включают продукты, состоящие из различных веществ или находящихся на высокой стадии разложения. Переработка веществ, химически несовместимых, - вообще очень дорогая затея. При этом стоимость переработки превышает стоимость сэкономленных ресурсов. (Сбор легких пластиковых бутылок стоит дорого из-за большого объема требуемого для их перевозки транспорта). Однако некоторые разложившиеся материалы можно использовать для иных целей. Например, бумага бывает разного качества - в зависимости от состава волокон и цвета. После многих циклов переработки волокна изнашиваются, и из них нельзя получить бумагу высокого качества, но они остаются по-прежнему ценным сырьем для бумажной промышленности. Во многих развивающихся странах в целях экономии материала делают бумагу более низкого качества, чем предусмотрено мировым стандартом. Чем лучше бумага используется, Чем чище она поступает на переработку, тем большее число раз ее можно перерабатывать в дальнейшем. Во всем мире минимум пятую часть всех городских отходов составляют органические отходы домашних хозяйств. Осенью, когда опадают листья, количество отходов в развитых странах удваивается. В развивающихся же странах пищевые отходы домашних хозяйств и рынков составляют 40-80 % всех городских отходов. Эти отходы содержат большое количество воды, а значит, тяжелы, что и затрудняет их транспортировку и сжигание.

Все чаще органические отходы используют для получения ценных органических удобрений. Но для такого применения органических отходов их необходимо отделять от неорганических. Удаление неорганики на ранних стадиях переработка органических отходов позволяет улучшить качество удобрений и, следовательно, повысить их рыночную стоимость, уменьшить износ оборудования и понизить производственные затраты. Эти отходы сначала измельчают, а потом помещают в специальные цистерны или иную емкость для отстоя, куда специальными насосами и вентиляторами подается воздух. После дополнительной обработки и отфильтровки перегной можно использовать в качестве удобрения. Эта технология наиболее распространена в Европе. Франция имеет около 100 фабрик по производству перегноя производительностью около 800000 т в год. Как сообщили владельцы 60 % виноградников на юге Франции, использующие перегной, урожайность при его использовании повышается на 13-14 %. А на севере, в Нормандии перегной применяется на артишоковых плантациях. Австрия, Италия, Голландия и Германия также имеют обширные программы в этом направлении, в Швеции же четвертая часть всех твердых отходов используется для производства перегноя. Потребность в перегное - из-за его ценности в сельском хозяйстве - очень велика. Проверка достоинств перегноя была проведена в штате Миннессота, где одно поле удобряли перегноем и химическими удобрениями, а другое - только химикатами, и эффект на первом поле оказался на 17 % больше, чем на втором. К тому же частое применение перегноя создает питательный слой. А использование химикатов может вредно сказаться на урожае.

Перегной способствует также улучшению подачи влаги к земле, что особенно ценно для районов с аридным климатом. Хотя страны, находящиеся на сухом Аравийском полуострове, и используют большую часть своих органических отходов для получения перегноя, спрос на них сильно опережает предложение. В связи с тем,что многие из этих стран пытаются обеспечить население продуктами собственного сельского хозяйства, им приходится покупать перегной у европейских стран. В этих странах с преобладанием пустынь из перегноя создают искусственное земляное покрытие. В больших урбанизированных местностях использование и производство перегноя производится по-разному. Например Дранко, бельгийская консалтинговая фирма, разработала новый анейронный метод получения перегноя, требующий лишь 10-20 % от площадей, используемых обычным методом, и только 16-21 день вместо долгих месяцев, кроме того, при его помощи производится метан.

В Нью-Йорке перегной можно использовать в качестве покрытия для мусорных ям. Зона сброса мусора во Фреш Килс на Стэйтен Айлэнде принимает 16000 т отходов в день. Материалы зарывают под землю, чтобы предотвратить чрезмерное загрязнение поверхности и воздуха, размножение грызунов и насекомых. Но хватает этого лишь на 17 % площадей. Стоимость же земли составляет 7 долларов за 1 кв.м и имеет тенденцию к росту. Производство перегноя в данном случае позволит на 2000 т сократить объем захороняемых отходов, а также уменьшить расходы на транспортирование. Во многих промышленно развитых странах повышается уровень переработка таких материалов , как алюминий, бумага, стекло. За последние 10 лет Австрия утроила объем переработки алюминия, а Япония его удвоила. В Австрии, Англии и Германии в период с 1981 по 1985 г. объем перерабатываемого стекла возрос на 50 %. В Германии объем собранного стекла с 1971 по 1984 г. увеличился в 6 раз и в 1985 г. составил 1 млн.т. Переработка бумаги тоже сильно выросла за последние годы, но во многих странах она, похоже, стабилизировалась на определенном уровне. Из 10 стран, как видно из табл. 4, только Австрия, Швеция и Швейцария увеличили за 1980-е годы количество перерабатываемой бумаги на 20 %. Общий объем восстановленного алюминия только в этих 10 странах (см. табл. 4) отменил потребность в 5 больших электростанциях. Но, несмотря на общие победа в области переработки отходов, уровень переработки можно было бы повысить гораздо сильнее. Так как очень небольшой процент этих материалов не поддается переработке, например, сигаретные пачки и книги. Япония и Голландия перерабатывают около 50 % собираемого алюминия и бумаги. Вследствие этого им приходится закупать сырье лишь раз в два года вместо 2 раз в год.

Высокий уровень переработки бумаги примечателен еще и тем, что большая часть бумаги экспортируется в качестве упаковки. Вполне достижим 50-процентный уровень переработки этих материалов. Но на самом деле, по оценкам организации экономического сотрудничества и развития, минимум 90 % отходов может быть задействовано в переработке. В некоторых развивающихся странах не только перерабатывается весь свой алюминий, но алюминиевые отходы даже импортируются. Иногда, как в случае США с жестью, единственным источником отечественного сырья являются вторматериалы. Что касается переработки пластика, то она еще не полностью освоена. Промышленность, например, еще не готова перерабатывать использованные полиэтиленовые бутылки из-под содовой. Контейнеры часто бывают сломаны или порезаны. По этой причине многие настаивают на том, чтобы заменить пластик деревом. Особенность данного продукта в том, что он может служить дольше, чем другие материалы. Однако в Японии наоборот стремятся дерево заменить пластиком, поскольку ресурсы древесины сильно ограничены. В штате Нью-Йорк две трети всех пластмассовых контейнеров, попавших в систему переработки, выбрасывается из-за плохой структуры рынка вторсырья. Вообще экономическая целесообразность способа переработки отходов зависит от стоимости альтернативных методов их утилизации, положения на рынке вторсырья и затрат на их переработку. Долгие годы деятельность по переработке отходов затруднялась из-за того, что существовало мнение, будто любое дело должно приносить деньги. Но забывалось то, что переработка, по сравнению с захоронением и сжиганием, - наиболее эффективный способ решения проблемы отходов, так как требует меньше правительственных субсидий. Кроме того, он позволяет уменьшить налоги, экономить энергию и беречь окружающую среду. И поскольку стоимость площадей для захоронения мусора растет из-за ужесточения норм, а печи слишком дороги и опасны для окружающей среды, роль переработки отходов будет неуклонно расти.

Например, в густонаселенных районах северо-востока США цена площадей для захоронения мусора в 2 раза дороже, чем в любом другом регионе. Значит, если бы и частные лица, и государство стали бы вкладывать деньги в переработку отходов, ин наверняка было бы это выгодно. На примере Филадельфии мы видим, что цена 1 т переработанной бумаги 25 долларов, тогда как ее захоронение обходится а 90 долларов. Если бы городские власти платили бы переработчикам по 45 долларов за 1 т, то прибыль обеим сторонам была бы гарантирована. Поэтому все материалы, по сути, после переработки ценны и за счет того, что они сберегают ресурсы. По словам Ч. Папке, президента ассоциации по ресурсосбережению, специализирующейся на консалтинге, " программа по переработке стоит дороже, чем получаемая за счет нее прибыль, но если ее рассматривать как программу по утилизации отходов, то это наиболее дешевый из возможных способов". Он утверждает, что цена сбора и переработки 1 т отходов составляет 20-30 долларов, что практически равно средней цене переработанного продукта. Но если такое количество отходов закапывать, то это уже обойдется 40-60 долларов, сжигание же их будет стоить 70-120 долларов.

Исследования, проведенные Калифорнийским комитетом по утилизации отходов, показывает: средняя цена сбора и утилизации 1 т условных (средних) отходов составляет 60 долларов. Общая же стоимость переработки - 40 долларов, и эта разница, и эта разница в одну треть объясняется выручкой за продажу переработанных отходов.

Запрет на сжигание листьев, высокие цены за утилизацию отходов, положительный результат применения перегноя в сельском хозяйстве - все это увеличивает привлекательность переработки органических отходов. Дж. Мадоул, изучив цены на утилизацию отходов в округе Филмор, штат Миннесота, выяснил, что за сжигание 1 т мусора округ заплатит 50 долларов и еще 20 - за его перевозку. А в том случае, если власти округа предпочтут производство перегноя, затраты составят лишь 35 долларов. Мадоул привел и другой пример использования и утилизации отходов, который проиллюстрирован в табл. 5. Из нее видно, что переработка отходов представляет собой наименее дорогой способ использования отходов, за ним следует производство перегноя. Остальные методы применяются чаще, но стоят дороже. Самые высокие цены - на захоронение, так как в них входят и затраты на транспортировку. Цены на перерабатываемые материалы сильно влияет на целесообразность переработки. Низкие и нестабильные цены на рынке вторсырья - просто бич для тех, кто его перерабатывает. Без определенного минимума цен на вторсырье и места для его складирования в целях стабилизации создавшегося положения планируемые заранее программы обречены. И устойчивость переработки в большей мере зависит от вмешательства государственного или частного капитала. В Голландии специальные ценовые буферы стабилизируют приток собираемых отходов для переработки даже после падения цен на них. Организация по сбору газет, доступная 70000 человек в округе Монтгомери, штат Мэрилэнд, гарантирует минимум 30 долларов за 1 т. Такого рода страховка и помогает государству, и гарантирует потребителю стабильные поставки сырья.

Правда, возможность переработки иногда блокируется другими социальными потребителями. Например, если понадобится полностью загрузить дорогостоящую электростанцию, сжигающую мусор и получающую из него электричество, то придется пожертвовать некоторой долей материалов, собранных для переработки. Но сжигание - не самый выгодный вариант - как в денежном выражении, так и в отношении ресурсосбережения. Несгораемые материалы - такие, как металлы и стекло,- сохраняют ценность при переработке, а при сжигании лишь занимают место на складах и в печах. Органические отходы лучше использовать для получения компоста, чем, игнорируя их высокую влажность, пытаться их сжечь. Но бумага и пластик, с другой стороны, являются ценным топливом. Не рассортированные отходы имеют теплоту сгорания около 8400 Дж на кг, что составляет половину теплоты сгорания угля. Теплота же сгорания бумаги и пластика соответственно в 2 и 4 раза больше. Следовательно, сжигать все материалы вместе нецелесообразно. Высококачественная бумага, однако, более ценна как сырье для переработка, чем как топливо. Как показали исследования, проведенные "Гарден Стэйт Айлэнд Компани" в Нью-Джерси, при переработке 25-50 % газетной бумаги, предназначенной для сжигания на электростанциях, выработка электроэнергии снизится лишь на 3,5-7 %. А производство такого же количества бумаги потребовало бы энергии гораздо больше. Поэтому переработка бумаги в некоторых городах превышает 50 %. Пластик более пригоден к сжиганию, чем бумага. Однако, в соответствии с исследованиями доктора Дж. Милгота, занимающегося пластмассами, "переработка пластика сбережет вдвое больше энергии, чем получается в результате его сжигания. К тому же она позволяет экономить сырье и уменьшает вредное влияние загрязнений на окружающую среду".

А это очень важно, так как некоторые пластики (например, поливинил) при сжигании выделяют опасные для здоровья людей вещества. В Японии был проведен опрос специалистов, выявивший, что 4 % из них считают пластмассы хорошим сырьем для сжигания, а 34 % не согласились с этим - из-за проблем, связанных с последствиями таких шагов. В Германии проведена кампания среди горожан по сортировке пластиковых отходов, продолжавшаяся 6 месяцев. Таким образом правительство стремится уменьшить загрязнение воздуха. При выборе способа использования и утилизации отходов следует учитывать общие затраты энергии. Отходы, которые выгоднее перерабатывать, чем сжигать, нужно перерабатывать. Повышение мощности печей приводит к потере средств по двум статьям: расходы на строительство и эксплуатацию печей, а также расходы на транспортировку большего объема отходов для поддержания мощности печи. Поэтому устанавливать мощность планируемой к строительству печи следует только после отработки плана по переработке отходов. Число программ по уничтожению отходов растет. Власти города Портлэнда приняли решение перерабатывать около 52 % всех своих отходов, а оставшиеся - либо сжигать для выработка энергии, либо закапывать для получения метана и перегноя. Эта программа уже дала свои результаты, и уровень переработки бытовых отходов составил 22 % - это самый высокий процент по США.

Проблема бытовых отходов в России.

С начала 70х до конца 80х в России бытовых отходов стало в 2 раза больше. Это миллионы тонн. И произошло это по причине улучшения культуры упаковки и появления большого количество одноразовой упаковки. И по этому показателю мы почти догоняем Запад. Естественно, здесь есть над чем призадуматься городским властям наших городов. Проблема утилизации мусора стоит особо остро в больших городах таких как Москва. Поэтому стоит проиллюстрировать как она решалась и решается сейчас в нашем родном городе. Как мы это уже показали во всем мире она решается по-разному. Изобилует методами уничтожения и переработки мусора и Москва. До 1987 года самым популярным способом было захоронение отходов города на специальных полигонов под Москвой. К 1987 году таких полигонов насчитывалось под Москвой около пятидесяти общей площадью в несколько сот гектаров дефицитных земель. Хорошо, если непригодные для землепользования! В Истринском районе под полигон был отдан глиняный карьер, а в Одинцовском под полигон отдан вполне пригодный для земледелия участок в 7,5 га. Не всегда кучи мусора на этих полигонов надежно засыпаны почвой, и неприятные запахи и пожары становились нормой в таких местах. Также не всегда хорошо были защищены от загрязнения ядовитыми веществами грунтовые воды. Видя такое состояние на городских свалках отцы города в то время нашли другое решение этой проблеме - мусоросжигательные печи и переработка твердых отходов. Была разработана программа по комплексному сбору, перевозке и утилизации отходов Москвы и Подмосковья. В рамках этой программы намеревались построить свыше десяти крупных предприятий по переработке бытовых отходов, в частности в Мытищах, Люберцах, Одинцове. Отходы должны были сжигаться, а металлолом реализовываться через Вторчермет и Вторцветмет. Программа также включала в себя увеличение парка мусоровозов и контейнеров для их сбора. Предвидя возможные загрязнения атмосферы выбросами мусоросжигательных печей, также предусматривалась установка специальных фильтров и технологии сжигания, очищающая выбросы на 97-99%. Органические отходы города власти собирались вывозить в сельские хозяйства Подмосковья. По выполнению программы (2000 год) городские власти намеревались закрыть значительное количество мусорных полигонов.

Ситуация на сегодняшний день представляется следующей. С тех пор (1987 год) количество мусора увеличилось в два раза и составило 120 млрд. т. в год (учитывая промышленность). Сегодня Москва выбрасывает 10 млн. т. с промышленных отходов примерно по 1т на каждого жителя! Из них 40-50 % подвергается переработке (заслуга прежних властей) или сжигаются (гораздо большая часть всех отходов), еще 30-40 % вывозится, а еще около 10 оседает в черте города, где их уже около 3 млн. т. Количество свалок (мусорных полигонов) ни сколько не уменьшилось и по-прежнему составляет 50, каждая площадью от 3 до 5 га. Исследователи утверждают, что несанкционированные свалки приобрели неслыханный размах - даже в центре Москвы их 14 штук, и это не считая загородных. Мэрия видимо понимает опасность такого положения и пытается устранить ее путем еще большего увеличения числа крупных мусоросжигательных станций. 12 таких закупаются сейчас за рубежом. Известно, что стоят они не мало и поэтому стоило бы сначала задуматься, а стоит ли их вообще закупать. В мире хорошо известны экологические издержки таких печей, а в экономическом плане они убыточны не только потому, что они стоят дорого, но и потому, что в них сжигается ценнейшее сырье, которое после переработки могло дать немалую прибыль той же Мэрии и сэкономило бы наши деньги, деньги налогоплательщиков. Но более простым Мэрии кажется просто сжечь надоевший мусор, чем организовывать мероприятия по его переработке, что как мы видели выше дело хлопотное. Вместо того, чтобы попытаться убить двух зайцев одним метким выстрелом Мэрия расходует целую кучу зарядов, что пристрелить одного. С другой стороны они мыслят очень логично - Россия страна богатая природными ресурсами, может даже слишком, поэтому, зачем же экономить на спичках, сжигать их надо и выбрасывать. А ведь такое "широкое" мышление очень опасно в то время, когда окружающая среда у нас уже сильно загрязнена отходами производств. В свете этого Мэрии и правительству явно надо пересмотреть свой подход к проблеме отходов.