Державний вищий навчальний заклад «Запорізький національний університет» Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
Н.І. Лебедєва
Утилізація та рекуперація відходів
Конспект лекцій
для студентів напряму підготовки «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування»
Затверджено вченою радою ЗНУ Протокол № ... від 12 р.
Запоріжжя 2013
УДК: 504.064.4:658.567.(075.8)
ББК: 28.088я73
Л331
Лебедєва Н.І. Утилізація та рекуперація відходів: конспект лекцій для студентів напряму підготовки «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування». - Запоріжжя: ЗНУ, 2013. - 82 с.
Важливим аспектом проблеми забруднення навколишнього середовища є проблема утилізації відходів. Поводження з відходами - це складний комплекс заходів, який охоплює різні системи їх збору, переробки, знешкодження, захоронення тощо. Проблема використання відходів має не тільки екологічний, але й економічний аспект.
Курс «Утилізація та рекуперація відходів» є необхідною складовою підготовки кваліфікованих фахівців у галузі сталого природокористування та охорони довкілля.
У конспекті лекцій наведено основні відомості щодо правових, організаційних та економічних засад діяльності, яка пов'язана зі запобіганням або зменшенням об' ємів утворення відходів, їх збиранням, перевезенням, зберіганням, утилізацією, знешкодженням та захороненням, а також знань щодо відвернення або зменшення негативного впливу відходів на довкілля та здоров'я населення.
Видання розраховане на студентів напряму підготовки «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування».
Рецензент К.О. Домбровський
Відповідальний за випуск В.І. Домніч
ВСТУП
На ранніх етапах розвитку людського суспільства антропогенна дія на природу була незначною. Забруднення навколишнього середовища спричинялося в основному природними процесами - виверженням вулканів, лісовими пожежами, вивітрюванням, ерозією ґрунту тощо.
З часом основними забруднювачами навколишнього середовища стали відходи діяльності суспільства. Викиди промислових підприємств, енергетичних систем і транспорту на сучасному етапі розвитку науки і техніки досягли таких розмірів, що у ряді районів рівні забруднень у декілька разів перевищують допустимі санітарні норми. Серед різних складових екологічної кризи (виснаження сировинних ресурсів, нестача чистої прісної води, можливі кліматичні катастрофи тощо) найбільшої загрози набула проблема забруднення незамінних природних ресурсів - повітря, води і ґрунту - відходами виробництва та споживання.
Забруднення природного середовища твердими, рідкими та газоподібними відходами виробництва та споживання, які спричиняють деградацію довкілля, останнім часом залишаються найгострішою екологічною проблемою, яка має пріоритетне соціальне та економічне значення.
Мільярди тонн твердих, пастоподібних, рідких, газоподібних відходів щорічно поступають у біосферу, завдаючи тим самим великої шкоди довкіллю. В глобальних масштабах змінюється кругообіг води та газовий баланс атмосфери.
На цей час тільки в Україні накопичилася величезна кількість відходів - близько 25 млрд. тонн промислових та 1 млрд. тонн побутових, що складає приблизно 500 кг на одного мешканця. Під ними «поховано» близько 200 тис. га родючої Української землі. Особливої уваги потребують токсичні відходи, яких в Україні в сховищах організованого складування накопичилося близько 1,6 млрд. тонн, з яких 28 млн. тонн відносяться до І-ІІ класів небезпеки. Щорічно 2 500 підприємств України утворюють близько 100 тис. тонн нових токсичних відходів. Збільшується об'єм твердих побутових відходів на полігонах і звалищах. Частка утилізації ліквідних відходів у середньому не перевищує 10-15 %.
Важливим аспектом проблеми забруднення навколишнього середовища є проблема утилізації відходів. Поводження з відходами - це складний комплекс заходів, який охоплює різні системи їх збору, переробки, знешкодження, захоронення тощо. Проблема використання відходів має не тільки екологічний, але й економічний аспект. За наявності відповідного механізму управління відходами останні можуть стати одним з чинників підвищення доходів підприємств. Тому мета курсу - надати студентам комплекс теоретичних та практичних знань щодо правових, організаційних та економічних засад діяльності, яка пов'язана зі запобіганням або зменшенням об'ємів утворення відходів, їх збиранням, перевезенням, зберіганням, утилізацією, знешкодженням та захороненням, а також знань щодо відвернення або зменшення негативного впливу відходів на довкілля та здоров'я населення.
МОДУЛЬ 1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ЩОДО ПОВОДЖЕННЯ З ВІДХОДАМИ
Екологізація використання сировини та утилізації відходів
Основні поняття про забруднення навколишнього середовища.
Показники якості навколишнього середовища.
Поняття і зміст екологізації використання сировини й утилізації відходів.
Основні концепції екологізації.
Значення екологізації використання сировини й утилізації відходів.
Проблеми і перспективи управління відходами в країнах ЄС.
Концепція стійкого розвитку.
Економічні проблеми екології (зокрема утилізації й рекуперації відходів).
Основні поняття: навколишнє природне середовища, забруднення, концепція сталого розвитку, екологізація використання сировини.
Під «навколишнім природним середовищем» або «навколишнім середовищем» розуміють сукупність природних і змінених природних умов мешкання людини й виробничої діяльності суспільства. В процесі побутової і виробничої діяльності людське суспільство неминуче впливає на довкілля, яке реагує на цей вплив і відповідає на нього.
Використання природних ресурсів в суспільному виробництві супроводжується зміною їх стану і, отже, суспільної корисності. Під станом природних ресурсів розуміються потенційні можливості людства зберегти первинні якісні ознаки цих ресурсів, а також їх загальні запаси. Якість середовища характеризується ступенем відповідності природних умов потребам біоти певного регіону.
Геохімічна дія людини на природу визначається трьома обставинами:
синтезом значної кількості (більше мільйона) речовин, відсутніх в природних умовах які мають якості, не властиві природним сполукам;
будівництвом широкої мережі газо- і нафтопроводів, шосейних та залізничних доріг, якими масово транспортують різноманітну сировину з районів здобичі в райони переробки, а також до перерозподілу та розсіювання забруднень; розсіюванню забруднюючих речовин також сприяє й задимлення атмосфери викидами промислових підприємств, автомобільного та авіаційного транспорту;
інтенсифікацією виробництва сільськогосподарської продукції, яке призводить до масового використання добрив, гербіцидів та пестицидів.
Сучасне індустріальне виробництво здійснює значну дію на природу в глобальних масштабах. Хоча велика частина забруднюючих речовин і теплової енергії викидається на обмеженій площі, головним чином в промислових районах Північної Америки, Європи і Азії, внаслідок особливостей циркуляції атмосфери і переміщень у водній оболонці Землі, значна їх частина розсіюється на величезних просторах, призводячи до регіонального і навіть глобального забруднення. Сліди промислових забруднень знайдені в снігах Антарктиди, крім того, над цим материком знаходиться озонна діра - наслідки викидів в атмосферу фреонів і тому подібних продуктів.
Щорічно підприємства викидають в атмосферу 250 млн. т пилу, 220 млн. т золи. Тільки за одну годину автомобілі світу викидають в атмосферу 600 тис. т оксидів вуглецю. Атмосферний азот є сировиною для світової хімічної промисловості. Людство та створена їм техносфера поглинають більше 12 % кисню, який виробляється біосферою планети щорік. Атмосферне повітря необхідне для спалювання пального й охолоджування різного роду технічних пристроїв, внаслідок чого, крім фізико-хімічного, відбувається теплове забруднення атмосфери.
Викиди в атмосферу забруднюючих речовин роблять частішим виникнення туманів, снігів і дощів над міськими і промисловими районами. Діоксид сірки та сірчистий водень, окислюючись і гідролізуючись в атмосфері, хімічно перетворюється в сірчану кислоту. Ця кислота, що утворилася в атмосфері переміщується з повітряними потоками над всіма континентами й країнами світу, створюючи небезпеку всьому живому. Вона випадає на землю у вигляді кислотних опадів, якщо не нейтралізується присутніми в атмосфері лужними речовинами. Так, сірчистий ангідрид, викинутий в Рурі та Англії, осідає в Скандинавських країнах. З Італії вітром експортується більше 200 тис. т сірки до Австрії й Швейцарії, більше 158 тис. т до Югославії.
Кислотні осідання здійснюють негативний вплив на родючість ґрунтів і біологічну продуктивність. В багатьох річках південної Норвегії через високу кислотність води лососева ікра не може розвиватися, у зв'язку з чим лосось там зникає. Крім того, попадання кислот в ґрунт прискорює вимивання кальцію, калію та інших поживних речовин, сповільнює темпи зростання біомаси. Кислотні дощі є одним з основних факторів хімічного вивітрювання гірських порід, руйнують пам'ятники архітектури.
Також інтенсивно відбувається забруднення гідросфери Землі. За
з
існуючими підрахунками весь об'єм гідросфери складає 1,4 млрд. км води, близько 94 % загального об'єму води припадає на Світовий океан. Океани, моря та річки використовувалися як зручні резервуари для відходів промисловості та комунального господарства. Так, в недалекому минулому при промиванні танкерів в Світовий океан зливалося декілька мільйонів тонн нафти в рік. При видобутку нафти на континентальному шельфі мільйони тонн її витікають у води океану. Величезна кількість нафти потрапляє в Світовий океан в результаті катастроф морських судів і особливо танкерів.
Істотними джерелами забруднення поверхневих вод нафтопродуктами в промислових центрах є стоки підприємств і зливові води, які містять нафту, що змиваються з промислових ділянок, міських вулиць і площ.
При забрудненні водних об' єктів під прямим або непрямим впливом виробничої діяльності людини відбувається зміна складу води, внаслідок чого якість її погіршується. Нафтопродукти, які потрапляють у водоймища викликають появу специфічного запаху та присмаку у води, утворення плівки на її поверхні та відкладення важких нафтопродуктів на дні водоймищ. Плівка нафтопродуктів порушує процес газообміну та перешкоджає проникненню світла. Наявність поверхневої плівки нафтопродуктів і донних відкладень призводить до зменшення вмісту у воді розчиненого кисню та отруєння мікроорганізмів, різкому уповільненню процесу природного самоочищення водоймищ.
Наявність у воді нафтопродуктів робить воду непридатної не тільки для пиття, але йдля промислового споживання. Проте особливо великого збитку завдається рибному господарству. Риби найбільш чутливі до зміни хімічного складу води і попадання в неї нафтопродуктів в ембріональний період. Нафтопродукти, які потрапляють у водоймище, призводять також до загибелі планктону - важливої складової кормової бази риб. Від забруднення водоймищ страждають і водоплавні птахи.
Поверхневі води так само забруднюється при зменшенні проточності ріки, наприклад в результаті створення водосховища, якщо в створене водоймище потраплятимуть теплі скиди ТЕЦ і інших промислових об'єктів, а також добрива, що змиваються з сільськогосподарських угідь. Це призводити до евтрофікації, тобто різкому збільшенню біологічної продуктивності у зв'язку з виникненням нових умов тепло- і масообміну. Проте в результаті відмирання водоростей та їх розкладання на дні водоймища утворюється зона сірководневого забруднення, вміст кисню у воді знижується, і вищі водні організми гинуть. Значну загрозу забруднення водоймищ представляють також важкі метали. Тривале надходження металів в організм з водою навіть у відносно низьких дозах може привести до їх затримки та накопичення в органах і тканинах, а в подальшому - до розвитку інтоксикацій і навіть мутагенного, ембріотоксичного і гонадотоксичнонго ефектів.
Накопичення міді, нікелю, хрому, цинку, кадмію і олова (важких металів) в ґрунті веде до підвищення їх концентрацій в рослинах і до зниження врожаїв сільськогосподарських культур, а також до часткової або повної втрати родючості ґрунтів. В окремих випадках під дією високих концентрацій важких металів на ґрунт великі земельні площі перетворюються на техногенну пустелю.
Крім повітряної та водної сфер велике навантаження в результаті антропогенної діяльності відчуває геологічне середовище, ґрунтові та підґрунтові горизонти Землі. Людське суспільство впливає на геологічне середовище по-різному. По-перше, воно витягує з надр і використовує в своїх цілях основні корисні викопні і супутні їм корисні компоненти. По-друге, людина використовує геологічне середовище як простір для підземного будівництва, прокладання комунікацій, розміщення виробництв, створення сховищ нафти, газу і інших речовин. В третіх, геологічні об' єкти все ширше використовуються при створенні різних поверхневих накопичувачів, захороненні відходів і стічних вод. Хімічне забруднення ґрунту в результаті недотримання і порушення правил складування і захоронення завдає непоправного збитку біоті, суттєво впливає на природні процеси і динамічну рівновагу біосфери.
Антропогенні чинники в своїй матеріальній єдності і взаємозв'язку роблять синтезуючий вплив на кругообіг речовин і хімічних елементів. Під впливом цих факторів характер і швидкість протікання багатьох біосферних процесів і явищ в навколишньому середовищі зміняється в порівнянні з тим, що спостерігається при природних хімічних явищах і динамічній рівновазі біосфери.
В науково-технічній літературі для показників якості навколишнього середовища використовують термін «індекс якості середовища» (кращій якості відповідає більший індекс) і термін «індекс забруднення середовища» (більшому забрудненню відповідає більший індекс). Можна вважати, що індекс якості = 1/індекс забруднення.
Критеріями якості навколишнього середовища зараз служать ГДК, є гігієнічними нормами. Для більшості забруднюючих речовин встановлюють два значення ГДК: максимально разова (пов'язана з можливою дією речовини на організм) і середньодобова (направлена на запобігання хронічної резорбтивної дії речовини при тривалому вдиханні). Як правило, при встановленні ГДК у відповідних документах дається перелік методик вимірювань, що рекомендуються, результати яких повинні порівнюватися з ГДК. До того ж в цих документах спеціально звертається увага на необхідність обліку ефекту підсумовування дії цілого ряду забруднюючих речовин (наприклад, діоксиду сірки і зважених часток), а також вказуються інші додаткові обмеження на характер забруднення.
Усвідомлення та розуміння суспільством основних закономірностей у взаєминах його з природою є сьогодні одним з визначальних факторів. Тому важливими напрямами екологічної освіти і виховання людей є пропаганда знань про охорону довкілля від антропогенного забруднення, формування у кожної людини активної суспільної позиції в справі створення екологічно чистого виробництва, а також створення біосферосумісної матеріально- технічної бази суспільства.
Об'єктивні реалії свідчать про те, що в даний час практично у всіх сферах економічної і культурної діяльності людини в його свідомості міцно затвердилося уявлення про «людську винятковість» і, як наслідок - повної свободи від підкорення екологічним пріоритетам. Поведінка людей по відношенню до навколишнього природного середовища, заснована на парадигмі «людської винятковості», на думку багатьох дослідників, і є однією з головних причин екологічної кризи на нашій планеті.
Домінуючі моделі виробництва і споживання викликають спустошення навколишнього середовища, виснаження ресурсів і масове вимирання видів. Стало очевидним, що подальший розвиток цивілізації по шляху, який історично склався, неможливий через глобальні зміни у взаємостосунках людини і навколишнього природного середовища.
Нинішні об'єми споживаної людством біопродукції (їжі, деревини, шкіри тощо) вже перевищили продуктивність біоти на 10-20 %.
Природа як об'єкт пізнання в цілому, в її справжній єдності часто не розглядається, про неї судять по частках. Людство мислить таким чином, що кожний предмет одержує оцінку: корисний або шкідливий. Тримаючи якусь «частину природи» в руках, ми починаємо думати над тим, куди її можна пристосувати, тобто з сфери пізнання йдемо в сферу технології, конструювання. Не знайшовши свого вживання, частина природи виявляється непотрібною і потрапляє у відвали. Саме подібне мислення стає причиною руйнування природи. Від людства виходить загроза стабільному існуванню всієї біосфери, а не окремих її видів. Вперше через людську діяльність «поплили», тобто здвинулися із стаціонарних рівнів (в еволюційному значенні) глобальні показники стану біосфери: вміст в атмосфері вуглекислого газу і озону, а також загальний газовий склад атмосфери; хімія водоносних горизонтів; середня температура на поверхні планети і інше. За різними оцінками, ми підійшли до межі стійкості даного функціонального стану біосфери.
Концепція стійкого розвитку («8шіаіпаЬІе Оеуеіортепі») увійшла до екологічного лексикона після «Конференції ООН по навколишньому середовищу і розвитку» (Ріо-де-Жанейро, 1992 р.). В широкому змісті стратегія стійкого розвитку направлена на досягнення гармонії між Суспільством і Природою. В рамках глобального екологічного форуму в Ріо-де-Жанейро були сформульовані наступні основні принципи про нерозривність еколого- економічних зв'язків:
економічний розвиток у відриві від екології веде до перетворення планети в пустелю;
упор на екологію без економічного розвитку закріплює убогість і несправедливість.
Особливо підкреслювалося, що поняття стійкого розвитку суспільства має на увазі забезпечення можливості задоволення потреби людей без загрози можливостям задоволення потреб майбутніх поколінь.
Усвідомлення необхідності екологічно обґрунтованих меж виробництва і споживання допоможе визначити норми поведінки кожної людини, послужить основою формування його екологічної моральності. Принципи екологічності виробництва й споживання полягають в ресурсозбереженні, контролі навколишнього середовища і підвищенні її якості.
Екологізація - це проблема виживання. Цілком очевидно, що потрібно економити енергію і переходити до її екологічно чистих джерел, економити ресурси і робити основною сировиною промисловості вторинну сировину, переходити до маловідходних технологій і зменшувати кількість забруднюючих речовин, що викидаються в оточуюче середовище, виробляти продукцію високої якості з найменшим вмістом токсичних речовин. Екологізація використання сировини і утилізації відходів - це організація господарства, яке виробляє екологічно чисті продукти і не забруднює навколишнє середовище. В результаті екологізація допомагає збереженню не тільки природи, але й здоров'я людини.
Екологізація використання сировини має наступні напрями:
розробку і використання маловідходних і безвідходних технологій;
зменшення матеріало- і енергоємності виробничого процесу;
проектування і виготовлення продукції з розрахунком на рециклінг (переробку);
підвищення якості продукту і його терміну служби;
використання вторинної сировини;
зменшення вмісту частки шкідливих речовин в продукті.
Під екологізацією використання сировини розуміється максимально можливе уподібнення виробничих процесів в цілому і ресурсних циклів зокрема природним кругообігам речовин в біосфері, або це заходи, які знижують небезпеку виробництва для природи і людини. В основі екологізації виробничих циклів лежить ресурсозбереження, засноване на передових технологіях переробки сировини.
Важливим напрямом в екологізації використання сировини є використання принципу замінюваності ресурсів, під яким розуміється заміщення одного природного компоненту (ПК) іншим, більш економічним і екологічно безпечним. Взаємозамінність розрізняється за економічним і технічним критеріями. Не всякі ПК, взаємозамінні технічно, дозволяють проводити заміну з економічної та екологічної точок зору, і навпаки.
Екологічна ситуація, в якій доводиться функціонувати сучасній економіці, викликає необхідність комплексного розгляду господарських проблем під кутом зору вимог довкілля з одного боку та економічного розвитку з іншого. Існує цілий ряд концепцій або аспектів проблеми екологізації.
Соціально-політичний аспект пов'язаний з рішенням проблеми охорони природи в масштабах всього людства за наявності різних соціальних систем. Виникнення соціально-політичної проблеми створення і впровадження в глобальному масштабі природоохоронних заходів по запобіганню виснаження ресурсів і забруднення середовища зумовлено об'єктивними чинниками. По- перше, у зв'язку з неподільністю біосфери забруднення природного середовища неможливо утримати в територіальних межах країни, в якій це відбувається. По-друге, яким би могутнім економічним і науково-технічним потенціалом ні володіла окрема країна, вона не може повністю розв'язати таку складну і багатогранну проблему, тому було потрібно вживання необхідних заходів не тільки на національному, але і на міжнародному рівні.
Правовий аспект. Правову основу охорони навколишнього середовища можна сформулювати як встановлену законом систему заходів, спрямованих на охорону довкілля та раціональне використання, відновлення й примноження природних багатств. Встановлюючи таку систему заходів, закон регулює суспільні відносини в області охорони природи, внаслідок чого виникає сукупність природоохоронних правовідносин. Правова основа охорони природи базується на ряді принципів, серед яких можна виділити найважливіші: природні ресурси складають державну власність і надаються тільки в користування; охороні підлягають всі об' єкти природи - як залучені в господарський оборот, так і не експлуатовані; раціональне використання природних ресурсів; контроль за раціональним використанням природних ресурсів і охороною природи; відповідальність за порушення чинного законодавства.
Соціально-гігієнічний аспект охорони навколишнього природного середовища відображає принцип пріоритету в охороні здоров'я і збереження сприятливих гігієнічних умов життя населення. Здійснення заходів щодо оздоровлення навколишнього середовища вимагає розробки кількісних санітарно-гігієнічних показників стану якості довкілля, критеріїв нешкідливості, що забезпечують оптимальні умови життєдіяльності людини. Соціально-гігієнічні дослідження повинні бути направлені на те, щоб темпи зміни навколишнього середовища не випереджали швидкість адаптаційних пристосувань живих організмів. Отже, облік біологічної норми адаптаційних можливостей організму - важливий принцип в області вивчення взаємодії організму і навколишнього середовища. Іншим важливим моментом даного аспекту є соціально-гігієнічний прогноз майбутнього стану перетвореного навколишнього середовища з метою збереження здоров'я населення.
Техніко-технологічний аспект охорони природи припускає організацію виробництва за принципом безвідходної. Розробка нових технологічних процесів, на основі яких може бути створено безвідходне виробництво, забезпечить не тільки високі техніко-економічні показники, але і комплексне використання природних ресурсів. Реальний шлях екологізації технології поступовий перехід спочатку до маловідходних, а потім до безвідходних замкнутих циклів.
Еколого-економічний аспект охорони природи спочатку розвивалася в основному як біологічна область знання, метою якої була «охорона живої природу». В період науково-технічної революції, коли масштаби перетворювальної діяльності людей виросли, зміни природної рівноваги стали сильно відбиватися на розвитку народного господарства (внаслідок недостатнього урахування екологічного чинника), і проблема охорони природи набула також велике економічне значення. Сучасні темпи економічного розвитку загострили проблему обмеженості природних ресурсів, в зв'язку, з чим виникла необхідність урахування екологічних вимог до економіки. При цьому в системі «економіка - середовище» не може бути віддано перевага ні економіці перед навколишнім середовищем, ні довкіллю перед економікою. Необхідно забезпечити таку взаємодію, при якій високі темпи розширеного виробництва, економічного зростання і підвищення народного добробуту поєднувалися не тільки із збереженням, але і безперервним поліпшенням і розвитком, як окремих компонентів, так і всього навколишнього середовища.
Науково-технічний прогрес озброїв людину можливістю здійснювати грандіозні проекти, перебудовувати існуючі річкові, озерні системи на суші, змінювати лісистість, рослинний покрив на значних територіях, використовувати раніше не вживані види енергії (сонця, тепло Землі, сили приливів, ядерну, енергію), але всі ці досягнення повинні використовуватися з урахуванням можливих наслідків для довкілля. Однією з найважливіших задач перетворення продуктивних сил суспільства є досягнення технології найповнішого використання корисних властивостей, якостей вихідної сировини і максимальної утилізації відходів.
Екологізація використання сировини на основі досягнень НТП сприяє зниженню фондо-, праце-, матеріалоємності виробництва, прискоренню оборотності оборотних коштів, зниженню собівартості, збільшенню випуску продукції. Результатом є підвищення продуктивності праці, об'єму реалізації продукції, рівня її якості, маси прибутку, рентабельності, збільшення частки відрахування до фонду розвитку виробництва і соціального розвитку колективу, в тому числі і забезпечення впровадження НТП по раціональному використовуванню матеріальних ресурсів.
Однією з основних причин деградації навколишнього природного середовища є недооцінка (а то і відверто нульова оцінка!) її реальної економічної цінності, що призводить до надмірного споживання ресурсів і надмірного забруднення довкілля. На жаль, ні централізована, ні ринкова економіка не могли і не можуть коректно визначити цінність природи. Для «звичайної економіки» якщо дохід суттєво більше за витрати, то бізнес-проект вважається вигідним і може бути реалізованим. Проте в 90 % випадків такий бізнес-проект некоректно враховує (або не враховує зовсім) «ближні» екологічні витрати і особливо «дальні» екологічні збитки; якщо ж їх повною мірою врахувати, то виявиться, що даний бізнес-проект «антиекологічен». І, на жаль, ніколи не враховується можлива екологічна ефективність бізнес-проекту у вигляді додаткового непрямого доходу, наприклад, за рахунок «побічного створення» навколо офісу невеликого скверу оригінального дизайну, який, скажімо, покращує настрій співробітників і, отже, підвищує ефективність їх праці.
Всесвітній Банк запропонував принцип так званого «істинного рахунку» (або «істинних заощаджень»), а саме: після 3-5 років умовно коректувати держбюджети минулих літ кожної країни на суму «дальніх» екологічних збитків - хвороб і смертності населення, повеней, підтоплень, неврожаїв тощо, які мали місце через «антиекологічну господарську діяльність» минулих літ. Так, наприклад скоректований держбюджет Росії 2000 р., в якому коректно і повно враховувалася «екологічна компонента», замість офіційного зростання ВВП на 7 %, дав би падіння російського ВВП на 3 %. Одним з самих злісних забруднювачів півдня України є Миколаївський глиноземний завод (МГЗ), який на одну тонну продукції (глинозему) «виробляє» 1,3-1,5 тонни токсичних «червоних шламів», виплачує 260 тис. грн/рік екологічних зборів і штрафів. Проте сума повного збитку держави і суспільства, який завдає МГЗ своєю діяльністю тільки за один рік, і повних затрат на ліквідацію наслідків цієї діяльності, складає близько 850 млн. грн (в 3000 разів більше екоплатежів).
Предмет і суть правового регулювання поводження з відходами відіграє певну роль в політиці Європейського Союзу. Основні положення стратегії ЄС з питань управління відходами полягають в:
запобіганні утворення відходів;
рециклюванні відходів і вторинному використанні матеріалів;
оптимізації кінцевої обробки відходів;
регламентації транспортування відходів;
проведенні заходів щодо реабілітації навколишнього середовища.
Найважливішим економічним стимулом переробки відходів є та обставина, що утилізація стає найдешевшим способом боротьби з відходами.
Основні положення політики ЄС відносно навколишнього середовища формулюються таким чином:
збереження, захист і покращення стану навколишнього середовища;
турбота про захист здоров'я людей;
досягнення раціонального використання природних ресурсів;
сприяння на міжнародному рівні заходам, направленим на рішення регіональних і глобальних проблем охорони довкілля.
Основою для практичної діяльності у сфері екологічної політики є середньострокові програми, що було закріплено в установчому договорі ЄС. Програма є політико-правовим документом, що визначає пріоритетні заходи ЄС на найближчу перспективу, встановлюючи конкретні цілі і задачі для Союзу, досягти і виконати які під силу виходячи з сучасної ситуації. ЄС узяло на озброєння концепцію стійкого розвитку, що стала офіційною стратегією ООН по виходу людства з екологічної кризи.
В Програмі дій передбачено, що екологічне законодавство залишається важливим інструментом в розв'язанні проблем, охорони навколишнього середовища в країнах - членах ЄС, а його дотримання і вдосконалення є одним з пріоритетів в екологічній політиці. В область правового регулювання захисту довкілля, здійснюваного ЄС, увійшли такі заходи, як екологічна стандартизація, оцінка антропогенних і техногенних дії на оточуюче середовище, збір і обробка екологічної інформації, моніторинг стану навколишнього середовища, екологічна сертифікація, екологічний менеджмент і екологічний аудит, розвиток механізму фінансування і захист екологічних прав.
Слід зазначити, що для ЄС характерний поступовий перехід від адміністративних інструментів регулювання екологічної політики до інструментів, заснованих на елементах ринкової економки.
На сучасному етапі ЄС поступово перетворюється на «екологічний союз». Держави-члени ЄС зобов'язані інтегрувати задачі охорони довкілля в нормативно-правові акти, діючі у всіх сферах політики. ЄС приймає численні директиви про охорону навколишнього середовища, які його держави-члени повинні інкорпорувати в національне право.
Таким чином, екологізація використання сировини та утилізації відходів - це організація господарства, яке виробляє екологічно чисті продукти і не забруднює довкілля. Екологізація - це проблема виживання. Екологізація використання сировини сприяє зниженню фондо-, праце-, матеріалоємності виробництва, прискоренню оборотності коштів, зниженню собівартості, збільшенню випуску продукції. В сучасному світі єдина екологічна політика ЄС може служити прикладом інституційно зрілої регіональної політики.
Контрольні питання:
Забруднення навколишнього середовища. Які види забруднення середовища Ви знаєте?
Які показники якості довкілля існують?
У чому полягає зміст екологізації використання сировини та утилізації відходів?
Основні концепції екологізації.
У чому полягає значення екологізації використання сировини та утилізації відходів?
Проблеми та перспективи управління відходами в країнах ЄС.
Концепція стійкого розвитку.
Які існують економічні проблеми утилізації та рекуперації відходів?
Поняття про відходи та їх класифікація
Поняття про відходи.
Класифікація відходів.
Основні механізми екологічного нормування у сфері поводження з відходами.
Способи поводження з відходами.
Основні поняття: відходи, класифікатор відходів, вторинна сировина, вторинні матеріальні ресурси, утилізація відходів, рекуперація відходів.
Відходи це атрибут будь-якої діючої виробничої системи. Накопичувані у сфері антропогенезу вони визначаються як «будь-які речовини, матеріали і предмети, що утворилися у процесі виробництва чи споживання, а також товари (продукція), що повністю або частково втратили свої споживчі властивості і не мають подальшого використання за місцем їх утворення чи виявлення і від яких їх власник позбувається, має намір або повинен позбутися шляхом утилізації чи видалення» (ЗУ «Про відходи», ст. 1).
З мільйонів речовин, що поступають з техносфери до біосфери, можна назвати лише декілька десятків тих, які створюють дійсний фон забруднення певних регіонів. Саме їх і треба називати відходами. Вся решта речовин - це сировина, яка не знайшла свого господаря.
На відміну від рекуперації, яка зводиться в основному до повернення в даний технологічний процес механічно втраченої сировини та інших компонентів, утилізація це використання відходів як вторинних матеріальних чи енергетичних ресурсів. При цьому рекуперація, як правило, здійснюється безпосередньо на підприємстві, а утилізація - на спеціалізованих підприємствах, з іншими, не властивими даному матеріалу, методами переробки та іншими цілями використання. Тому поняття відходи виробництва в різних технологічних комплексах мають різний смисл: при рекуперації їх трактують як механічні або технологічні втрати, а при утилізації - як вторинну сировину.
Особливе положення щодо до утилізації та рекуперації займають процеси знешкодження шкідливих відходів, які здійснюються в спеціальних умовах. В деяких випадках знешкодження поєднують з утилізацією, в крайніх випадках воно може здійснюватися тільки у формі ізолювання та захоронення.
Рекуперація, утилізація та знешкодження являють собою три етапи переробки відходів, які об' єднуються в єдиний процес реабілітації навколишнього середовища. На жаль, із зростанням виробництва цей процес ускладнюється та дорожчає.
Правові основи поводження з відходами визначають ЗУ «Про відходи», «Про охорону навколишнього природного середовища», «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення», «Про поводження з радіоактивними відходами», «Про металобрухт», «Про житлово-комунальні послуги», «Про ветеринарну медицину», «Про вилучення з обігу, переробку, утилізацію, знищення або подальше використання неякісної та небезпечної продукції» та інших нормативно-правових актів.
Основними завданнями законодавства про відходи є:
визначення основних принципів державної політики у сфері поводження з відходами;
правове регулювання відносин щодо діяльності у сфері поводження з відходами;
визначення основних умов, вимог і правил щодо екологічно безпечного поводження з відходами, а також системи заходів, пов'язаних з організаційно-економічним стимулюванням ресурсозбереження;
забезпечення мінімального утворення відходів, розширення їх використання у господарській діяльності, запобігання шкідливому впливу відходів на навколишнє природне середовище та здоров'я людини.
Утворення відходів природний процес, без якого неможливе людське життя взагалі та життя соціальне. Чим складніше влаштовано суспільство тим більше воно утворює відходів.
Зазвичай розрізняють:
Побутові відходи, до яких зазвичай включають органічні й неорганічні матеріали, вуличне й дворове сміття, побутові машини, які відслужили свій строк, словом, все те, що є кінцевим продуктом життєдіяльності людини. Основною відмінністю побутових відходів від промислових є високий ступень їх делокалізації, тому управління ними набагато складніше й дорожче. Відповідальність за їх збір і знищення зазвичай несуть муніципалітети. Ці відходи включають і інші міські відходи, що мають відношення або до економічної діяльності (торгівля, ресторани тощо), або до діяльності різних публічних установ (шкіл, лікарень тощо), звідси поняття - муніципальні відходи.
Промислові відходи (відходи виробництва), пов'язані з виробництвом або виникають через знос устаткування. їх можна розділити на радіоактивні, медичні, біологічні, будівельні, промислові відходи, транспортного комплексу, відходи аграрного комплексу тощо.
Небезпечні відходи. В принципі будь-які відходи слід вважати шкідливими (небезпечними), тому що всі вони представляють результат механічних, фізики-хімічних або хімічних змін біосумісних природних комплексів. У вузькому значенні небезпечними слід вважати відходи, які створюють або можуть створювати небезпеку для навколишнього природного середовища й здоров'я людини, та які вимагають спеціальних способів поводження з ними. Особливу категорію відходів (головним чином промислових) складають радіоактивні відходи, які утворюються при видобутку, виробництві і використанні радіоактивних речовин. Велику небезпеку також представляють токсичні відходи.
Відходи - це неоднорідні, складні, полікомпонентні суміші речовин, які мають різні фізико-хімічні властивості. Тому з'явилася необхідність у класифікації та паспортизації, як самих відходів, так і місць їх складування або захоронення, а також всіх випадків їх транспортування, особливо через держкордони. Класифікація відходів дозволяє визначити шляхи їх подальшого руху (утилізація на місцях утворення, передача іншим підприємствам, спалювання тощо), а також на її основі розробляються схеми збору, вивозу та переробки. Класифікація відходів здійснюється за їх хімічною природою, можливостями подальшої переробки та використання та іншими ознаками.
За походженням відходи розподіляють на органічні, неорганічні, змішані.
За розчинністю у воді: розчинні та нерозчинні.
За хімічною стійкістю: вибухонебезпечні, самозаймисті, що розкладаються з виділенням отруйних газів, стійкі.
За агрегатним станом:
тверді (непридатна тара з металів, дерева, картону, пластмас, обтиральні матеріали, відпрацьовані фільтроматеріали, куски полімерних труб, кабельної продукції);
пастоподібні (шлами, смоли, осідання з фільтрів та відстійників, осідання від очищення ємкостей теплообмінників);
рідкі (стічні води, які містять органічні і неорганічні речовини, не підлягаючі прийому на біоочищення внаслідок їх високої токсичності);
пилові або газоподібні (здування, викиди з ділянок знежирення, фарбування продукції тощо).
За класом токсичності: I - дуже небезпечні, II - високо небезпечні, III - помірно небезпечні, IV - мало небезпечні.
За видами діяльності підприємства: промислові, побутові.
За об'ємами утворення: малотоннажні, багатотоннажні;
За належністю до Переліку певного «кольору» - перелік потенційно небезпечних речовин: червоний (хімія, медицина, кольорові шлами), жовтий (кольорові, рідкі, дорогоцінні метали, текстиль, шкіра, пластмаси), зелений (хімічні отруйні речовини, біовідходи);
Класифікують відходи й по іншим ознаках: за ступенем придатності, величині одержуваного ефекту від використання, джерелам утворення в галузях народного господарства.
Крім того, в Україні діє національний Класифікатор відходів (КВ), який входить у державну систему класифікації та кодування техніко-економічної і соціальної інформації. Класифікатор відходів забезпечує інформаційну підтримку в вирішенні широкого кола завдань державного управління відходами й використання ресурсів на базі системи обліку та звітності. Використання КВ створює нормативну базу для проведення порівняльного аналізу структури та об'ємів утворення відходів у рамках Європейської статистики всіх видів економічної діяльності.
Крім перерахованих класифікацій, відходи можна розподіляти за видами дії на довкілля: токсичні відходи; радіоактивні відходи; пожежонебезпечні відходи; вибухонебезпечні відходи; самозаймисті відходи; корозійні відходи; реакційно-здатні відходи; відходи, які викликають інфекційні захворювання; небезпечні відходи.
В якості основних механізмів екологічного нормування у сфері поводження з відходами виступають: стандартизація, паспортизація, ліцензування, нормування, лімітування, економічне регулювання.
Стандартизації у сфері поводження з відходами підлягають поняття та терміни, що використовуються у сфері поводження з відходами, вимоги до класифікації відходів та їх паспортизації, способи визначення складу відходів та їх небезпеки, методи контролю за станом накопичувачів, вимоги щодо безпечного поводження з відходами, які забезпечують запобігання негативному впливу їх на навколишнє природне середовище та здоров'я людини, а також вимоги щодо відходів як вторинної сировини.
Основними елементами паспортизації у сфері поводження з відходами виступає розробка та використання: державного кадастру відходів; паспорту небезпечних відходів; паспорту об'єктів розміщення відходів.
Основними елементами ліцензування у сфері поводження з відходами виступає ліцензування діяльності, пов'язаної з утилізацією відходів; складуванням відходів; транспортуванням відходів; зберіганням відходів; захороненням відходів; знешкодженням відходів; знищенням відходів; виробництвом продукції, яке супроводжується утворенням небезпечних відходів.
Основними елементами лімітування у сфері поводження з відходами виступає розробка та використання нормативів утворення відходів; лімітів на розміщення відходів; норм накопичення відходів (переважно побутових). Норматив утворення відходів визначає встановлену кількість відходів конкретного виду при виробництві одиниці продукції. Ліміти на розміщення відходів встановлюють гранично допустиму кількість відходів конкретного виду, які дозволяється розміщувати певним способом на встановлений термін на об' єктах розміщення відходів з урахуванням екологічної обстановки даної території.
Основними елементами економічного регулювання у сфері поводження з відходами виступають: платежі за розміщення відходів в межах встановлених лімітів; платежі за розміщення відходів понад встановлених лімітів. Способи поводження з відходами підрозділяються на чотири типи:
вивіз на санкціоновані звалища, полігони, до центрів «екологічного захоронення», де використовуються останні технологічні нововведення, які дозволяють отримувати біогази і одержувати корисну енергію;
сировинна утилізація з або без виробленням енергії;
компостування;
повторне використання або рециклінг.
Серед факторів, які впливають на розвиток, структуру та динаміку ринку відходів, можна виділити наступні:
економічні фактори (економічне зростання, підвищення рівня життя, структура промисловості, ринку вторинних матеріалів);
соціальні фактори (демографічне зростання, структура населення);
культурні та історичні фактори (способи споживання, рівень захисту навколишнього середовища);
географічні фактори (площа території, наявність незайнятих земель, геологія, рельєф, щільність населення, рівень урбанізації);
правові, законодавчі та політичні фактори.
Комбінацією цих факторів в тій або іншій країні визначаються особливості її «філософії» поводження з відходами. Так, США та Австралія віддають перевагу звалищам через географічні фактори (великі площі та невисока щільність населення). Навпаки, в Європі значна питома вага спалювання та вторинної переробки визначається культурними факторами (турбота про навколишнє середовище) та економічними.
Переробка відходів включає сукупність операцій, що мають на меті добути з них або вторинну сировину та матеріали, або енергію. Багато відходів - і безпечних, і небезпечних - піддаються енергетичній утилізації, тобто переробці з метою отримання енергії: це і спалювання, і виробництво біопалива, і вловлювання біогазу. На сміттєспалювальних заводах виробляють енергію, яка забезпечує роботу інших підприємств або опалювання житлових будинків.
Сьогодні приблизно в 35 країнах працює більше 600 заводів і установок, де одержують енергію завдяки спалюванню сміття; вони утилізують близько 170 млн. тонн муніципальних відходів на рік.
Підвищення ціни на енергію, прагнення до енергетичної незалежності та безпеки, виконання норм Кіотського протоколу, покращання екологічних характеристик процесу спалювання - всі ці чинники сприяють повсюдному розвитку даного способу переробки відходів.
Основними факторами, що обмежують цей розвиток, крім чисто економічного (висока вартість), залишаються, з одного боку, культурний та природний а, з іншою, опір мешканців будівництву подібних виробництв. Найсучасніші центри збору муніципальних відходів уловлюють біогаз, який може бути перероблений у електричну енергію.
Інший тип переробки відходів - це сировинна утилізація, тобто «видобування» з них потенційної вторинної сировини (вторинних матеріалів і ресурсів). Найважливіші переваги утилізації і рециклінгу - економія ресурсів і зменшення негативних ефектів, пов'язаних з використанням первинної сировини (забруднення навколишнього середовища, споживання енергії тощо).
Вторинні матеріали і ресурси (ВМР) - відходи виробництва та споживання, які на даному етапі розвитку науки й техніки можуть бути використані в народному господарстві як на підприємстві, де вони були утворені, так і за його межами. До ВМР не відносяться зворотні відходи виробництва, які використовуються повторно як сировина технологічного процесу, в якому вони утворилися. Побічні продукти і відходи можуть бути сировиною для інших виробництв. Класифікують ВМР по п'яти категоріях:
за джерелами походження:
відходи промислового виробництва та будівництва - залишки сировини, матеріалів або напівфабрикатів, що придатні до використання як сировина, допоміжні матеріали або готова продукція;
відходи сфери споживання (відходи засобів виробництва, що втратили придатність для подальшого використання; відходи предметів споживання - вироби непридатні для використання за призначенням, але потенційно годні як вторинна сировина; тверді побутові відходи, що утворюються в процесі життєдіяльності населення);
відходи сфери обігу (матеріали, які прийшли в непридатність через необережне транспортування складування та вантаження- розвантаження);
за технологічними процесами;
за видами ресурсів;
за ступенем й можливістю використання:
реально можливі для використання (існують ефективні умови переробки та використання);
потенційно можливі для використання (ВМР, використання яких поки економічно й технічно недоцільно);
за агрегатним станом.
Основними видами сировини, які підлягають переробці, є: органічна сировина, деревина; папір і картон; пластмаси; скло; чорний металолом; лом кольорових металів; текстиль; батареї; електричні та електронні прилади; деякі речовини (наприклад, розчинники).
Спочатку як вторинна сировина використовувалися найдоступніші ресурси, які легко піддаються переробці (чорний і кольоровий металобрухт, макулатура), і лише потім до обороту стали залучатися ресурси, збір й переробка яких складніша (пластмаси, електронні відходи).
Піддаючи органічні відходи («зелені, харчові відходи», і макулатуру) регульованої дії води, повітря, тепла, мікро- і макроорганізмів (компостування), отримують компост, тобто чорнозем, більш менш насичений поживними елементами. Цей процес відтворює природний цикл розкладання залишків рослин у ґрунті. Компост може використовуватися як цінне добриво для вирощування різних культур. Залежно від типу органічних відходів, які розкладаються, можна отримати той або інший тип компосту.
Давно відомим різновидом вторинної сировини є й текстильне волокно: історія його збору та переробки сходить ще до стародавнього Китаю, де ветхий одяг використовувався для виготовлення паперу.
Сировинна утилізація відходів розглядається деякими країнами ЄС як найзручніший засіб розв'язати проблему накопичення відходів.
Проте існує немало факторів, які заважають успішному функціонуванню цього ринку відходів (правильніше сказати вторинної сировини): заборони на ввезення відходів, нестача інформації, проблеми норм, специфікацій, якості сировини тощо.
Чорний та кольоровий металобрухт вже більше двох століть служить матеріалом для вторинної переробки. Як відомо, у виробництві сталі значення чорного металобрухту важко переоцінити. Він відіграє вирішальну роль в скороченні споживання енергії та давно став товаром постійного попиту. Приблизно 50 % металобрухту, який використовується в світі «витягують» з муніципальних відходів. Світове виробництво алюмінію з відходів складає близько 20 % загального виробництва. Середній показник вторинної переробки пакувального алюмінію складає в Європі 40 % (в Німеччині більше 80 %).
Слід також згадати вторинну переробку численних рідких і дорогоцінних металів (платина, кадмій, титан, берилій та ін.), а також ртуті, яка міститься в небезпечних відходах (відпрацьованих батареях й акумуляторах, ртутних лампах тощо) та загрожує як навколишньому середовищу, так і здоров'ю людей. На жаль, в деяких країнах, де немає чітких законодавчих норм, які регулюють управління цими відходами, ще допускається їх вивезення на звалища.
Нарешті, ще одним видом відходів є електричні та електронні прилади, які відслужили свій строк. Електронні прилади, особливо комп'ютери, містять велику кількість матеріалів, придатних для вторинного використання: метали (сталь, алюміній, мідь, свинець, цинк, калій), скло, пластмаси, а також рідкі дорогоцінні метали (золото, паладій, платина, срібло) та небезпечні речовини (ртуть, кадмій, берилій тощо).
Демонтаж електричних і електронних приладів - трудомістка та вартісна операція. До останнього часу ці прилади частково відправлялися на звалища, частково продавалися. Проблема полягає в тому, що їх можна кваліфікувати як уживане обладнання і тим самим виключити з категорії небезпечних відходів, якими вони, безумовно, є. Програми збору та переробки таких відходів, а також правила, регулюючі оборот небезпечних речовин, що містяться у відповідних товарах споживання , тільки починають розроблятися.
Термін «скорочення відходів» позначає серію заходів, спрямованих на зменшення кількості та шкідливих властивостей відходів, які утворюються, та збільшення частки відходів, які можуть бути використані як вторсировина. Скорочення відходів виробництва пов'язано в першу чергу з впровадженням маловідходних і безвідходних технологій.
В умовах постійно наростаючого дефіциту природних ресурсів особливе значення набувають раціональне, комплексне та економічне їх використання. З цього витікає необхідність створення промислових підприємств без викидів відходів. Створення таких промислових підприємств передбачає систему технологічних процесів, що забезпечують комплексне використання сировини та енергії, при якій буде можливо раціонально витрачати природні ресурси, енергію, а також захист довкілля від забруднення та деградації.
Маловідходні та безвідходні технології (МБТ), як правило, орієнтовані на найважливіші галузі народного господарства: виробництво й раціональне використання металів, будматеріалів, деревини, корисних копалин.
Створення маловідходних та безвідходних технологічних процесів та екологічних виробництв здійснюється за наступними напрямами:
комплексна переробка сировини (створення та впровадження процесів переробки сировини без утворення відходів);
розробка принципово нових технологій, технічних засобів та схем отримання певних видів продукції;
проектування та впровадженням безстічних і замкнутих систем водоспоживання; рекуперація промислових відходів із використанням опадів очисних споруд;
розробка та створення регіонально-промислових комплексів із замкнутою структурою динамічних потоків сировини й відходів.
Скорочення відходів було пов'язано також з виробництвом продукції тривалого терміну служби, а також проектуванням продукції з розрахунком на утилізацію.
Проектування з розрахунком на утилізацію ґрунтується на розробці виробництва продукту, який спочатку був призначений для післяексплуатаційної утилізації. Таким чином, проблема утилізації значно полегшується, а технічний процес переходить на абсолютно інший рівень. Задача програм утилізації є важливим елементом в процесі створення якісного продукту. Мета полягає в збереженні цінного матеріалу й енергетичних ресурсів за допомогою зменшення кількості відходів.
Контрольні питання:
Дайте визначення поняттю відходи.
За якими ознаками класифікують відходи?
У чому полягають основні механізми екологічного нормування у сфері поводження з відходами?
Які способи поводження з відходами Ви знаєте?
У чому полягають особливості енергетичної утилізації відходів?
У чому полягають особливості сировинної утилізації відходів?
МОДУЛЬ 2. ПОВОДЖЕННЯ З ПРОМИСЛОВИМИ ВІДХОДАМИ
Промислові відходи та їх класифікація
Загальна характеристика відходів промисловості.
Вплив місць накопичення відходів на довкілля.
Напрями використовування відходів виробництва.
Технологічні ресурсні цикли.
Методи переробки промислових відходів.
Основні поняття:промислові відходи, відходи виробництва, технологічний ресурсний цикл, життєвий цикл продукції.
Нарощування темпів промислового виробництва дотепер супроводжується випереджальним збільшенням кількості промислових відходів, що призводить до загострення кризового стану регіональних екосистем та біосфери в цілому. Виробництво відходів зосереджене переважно в місцях, де розміщені промислові підприємства, які є джерелами утворення промислових відходів і стічних вод, промислових викидів у атмосферу.
Збільшення обсягів відходів, стічних вод і викидів у містах створює загрозу довкіллю й здоров'ю людини. Небезпечні відходи забруднюють повітря, ґрунти та воду на великих площах. Роль промислових відходів у поглибленні регіональної, національної і, в решті решт, глобальної екологічної кризи виявляється в декількох напрямах:
промислові відходи утворюються насамперед у результаті неповної, не комплексної переробки природних (часто не поновлюваних) ресурсів, що призводить до їх виснаження, порушенню екологічного балансу, руйнуванню природних екосистем;
промислові відходи в своїй більшості представляють чи містять речовини, які не властиві живій природі (ксенобіотики). Ксенобіотики не беруть участь у біогеохімічних природних циклах, за рахунок чого вони порушуються чи перериваються;
небезпечні промислові відходи містять токсичні речовини, що прямо чи опосередковано завдають шкоду здоров'ю людей, пригнічуючи життєздатність тварин і рослин, призводять до незворотних порушень екосистем;
під смітники та полігони захоронення відходів, а також підприємства з їх переробки відводять дефіцитні території в приміських зонах промислових міст;
неорганізовані смітники погіршують природні ландшафти та забруднюють довкілля.
Збільшення кількості відходів вимагає збільшення витрат на їх транспортування, переробку, захоронення, що є додатковим тягарем для економіки, як окремого підприємства, так і держави в цілому.
Відходи виробництва - це залишки матеріалів, сировини, напівфабрикатів, що утворилися в процесі виготовлення продукції та втратили (цілком або частково) свої корисні фізичні властивості. Відходами виробництва можуть
вважатися продукти, що утворилися в результаті фізико-хімічної переробки сировини, видобутку й збагачення корисних копалин тощо. Відходи споживання - це непридатні для подальшого використання за прямим призначенням та списані у встановленому порядку машини, інструменти, побутові вироби (рис. 1).
Рис.
1 - Схема утворення та утилізації відходів
Часто велика кількість відходів є показником недосконалості технології виробництва. Умовно промислові відходи підрозділяють на інертні та токсичні (табл. 1). За можливостями використання відходи розподіляються на ті що утилізуються та ті що не утилізуються. Для перших існує технологія переробки й залучення в господарський обіг, для других - відсутні. Інертні промислові відходи використовуються в основному при плануванні міських території (засипка ярів, великих ям, створення майданчиків для гаражів тощо), а також віддаляються на полігони ТПВ.
Переробка
на підприємствах інших галузей
Здача
заготівельним організаціям
Переробка
на підприємстві- виробнику
Переробка
на підприємствах своєї галузі
Таблиця
1 - Гігієнічна класифікація промислових
відходів, які не утилізуються
Категорія
Характеристика
промислових відходів, які не
утилізуються
Методи
складування або знешкодження, які
рекомендуються
I
Практично
інертні
Використання
для планувальних робіт або сумісне
складування з ТПВ
II
Органічні
речовини, що біологічно окисляються,
легко розкладаються
Складування
або переробка спільно з ТПВ
III
Слаботоксичні
малорозчинні в воді, в тому числі при
взаємодії з органічними кислотами
Складування
спільно з ТПВ
IV
Нафтомаслоподібні,
що не підлягають регенерації відповідно
до діючих вказівок
Спалювання,
у тому числі спільно зі ТПВ
V
Токсичні
зі слабким забрудненням повітря
(перевищення ГДК у 2-3 рази)
Складування
на спеціальному полігоні промислових
відходів
VI
Токсичні
Групове
або індивідуальне знешкодження в
спеціальних спорудах
Найбільшу негативну дію на довкілля здійснюють хімічні відходи, більшість з яких є токсичними для людини. У зовнішнє середовище вони потрапляють у будь-якому вигляді - від газоподібного до твердого, і мають найрізноманітнішу хімічну природу (табл. 2).
Таблиця
2 - Класифікація хімічних відходів
Група
Вид
відходу
Водні
розчини та шлами
Кислі,
лужні, неорганічні, нейтральні,
органічні нейтральні, змішані
органічні та неорганічні
Неводні
розчини та шлами
Органічні
розчинники (спалювані), органічні
розчинники (неспалювані), використані
масла, використані смоли та жири
Тверді
відходи
Огарки,
залишки, пил, біологічні тверді
відходи, відходи здобичі та розробок
сировини
Газоподібні
відходи
Дими,
гази, газоподібні теплові потоки, що
відходять
Специфічні
відходи (особливо токсичні)
Азбестові,
речовини які містять феноли, миш'як,
ртуть, цинк, хлоровані дифеніли тощо
Шкідливі речовини розподіляються за класами небезпеки, від чого залежать витрати на їх переробку й поховання:
Надзвичайно небезпечні. Відходи, які містять ртуть та її сполуки, утому числі сулему, хромовокислий й ціаністий калій, сполуки сурми, в тому числі трьоххлорну сурму, бензапірен тощо.
Високо-небезпечні. Відходи, які містять хлористу мідь, сульфат міді, щавлевокислу мідь, трьохокисну сурму, сполуки свинцю.
Помірно-небезпечні. Відходи, які містять оксиди свинцю (РЬО, РЬ02, РЬ3ОИ хлорид нікелю, чотирихлористий вуглець.
Мало-небезпечні. Відходи, які містять сульфат магнію, фосфати, сполуки цинку, відходи збагачення корисних копалин флотаційним методом із застосуванням амінів.
Відходи всіх класів поділяються на тверді, пастоподібний, рідкі, пилоподібні чи газоподібні.
Тверді відходи: непридатна тара з металів, дерева, картону, пластмас, обтиральні матеріали, відпрацьовані фільтроматеріали, обрізки полімерних труб, кабельної продукції.
Пастоподібні: шлами, смоли, опади з фільтрів та відстійників від очищення ємкостей теплообмінників.
Рідкі: стічні води, що містять органічні та неорганічні речовини, які не підлягають прийому на біоочистку через високу токсичність.
Пилоподібні (газоподібні): здування від дихальних трубок ємнісного устаткування, викиди з ділянок знежирення, фарбування продукції.
За хімічною стійкістю відходи розрізняються: вибухонебезпечні, самозаймисті, які розкладаються з виділенням отрутних газів, стійкі. Відходи можуть бути розчинні і нерозчинні у воді. За походженням: органічні, неорганічні, змішані відходи. Для вирішення проблеми утилізації та ліквідації відходів необхідно розглянути характерні технологічні процеси, які включають відходи як складову. Цей розгляд базується на вивченні технологічних ресурсних циклів (ТРЦ), в основі класифікації яких лежать основні етапи життєвого циклу продукції (ЖЦП).
Під ЖЦП розуміють часовий період, який починається з моменту обґрунтовування проведення досліджень, пов'язаних із створенням продукції, а закінчується переведенням її у відходи споживання в результаті втрати нею споживацьких властивостей через фізичний або моральний знос, а також після певного терміну зберігання. Тому ЖЦП можна розділити на чотири основні етапи: виявлення природного ресурсу, виготовлення продукції, експлуатація продукції або її споживання, операція з вторинними матеріальними ресурсами, тобто відходами виробництва та споживання (рис. 2).
Можна виділити три види ТРЦ: наскрізний, оборотний та циркуляційний. Наскрізний технологічний ресурсний цикл (НТРЦ). Історично склалося так, що ТРЦ будувався за наскрізною схемою. На вході вони слідували принципу одноразового використання ресурсів, тобто кожного разу, починаючи новий цикл виробництва, до нього залучалися нові природні компоненти. Цей цикл відкритий і на виході, оскільки відходи виробництва викидаються в оточуюче середовище. Таким чином, наскрізний ТРЦ - це цикл, в який залучаються природні ресурси, а відходи виробництва та споживання повторно не використовуються.
Накопичуючись в біосфері, відходи виробництва змінюють біогеохімічні цикли й тим самим згубно впливають на екологічну обстановку на локальному, регіональному і глобальному рівнях. Зараз навіть найсучасніші очисні споруди не гарантують збереження довкілля. До того ж:
операція з відходами завжди вимагає певних об'ємів трудових витрат;
очищення відходів як природоохоронний захід буде надійним за умови або перетворення забруднюючих речовин у вторинну сировину, або їх депонування чи перенесення в інше природне середовище, в якому вони входять до його складу;
на сучасному етапі розвитку техніки та технологій основним напрямом є перехід до оборотних ТРЦ.
Оборотний технологічний ресурсний цикл (ОРТЦ) ґрунтується на повторному використанні матеріалів та речовин, які зазвичай потрапляють у відходи. Тут обіг матеріалів та речовин слід розглядати як обіг безпосередньої сировини й технологічних середовищ (наприклад, вода, атмосферне повітря тощо). Оскільки об'єми технологічних середовищ значно перевищують об'єм сировини, то в першу чергу слід забезпечувати обіг перших.
Прикладом, який широко використовується є оборотне водопостачання, тобто повторне використання більшої частини води (після її очищення та кондиціонування) без надходження її в природні цикли.
У ОТРЦ можна умовно говорити також про кругообіг енергії. В цілому оборотні енергетичні ресурси - це певний запас енергії в відходах виробництва у вигляді хімічно зв'язаної теплоти, фізичної теплоти та потенційної енергії надмірного тиску. Відповідно до цього виділяють три напрями використання оборотних енергетичних ресурсів:
паливний - використання горючих оборотних енергетичних ресурсів безпосередньо як паливо;
тепловий - використання фізичного тепла безпосередньо або в спеціальних установках для вироблення електроенергії чи холоду;
силовий - використання надмірного тиску в турбінах, з'єднаних із компресорами, насосами, установками вентиляторів, або для вироблення електроенергії.
Слід зазначити, що може бути й комбіноване використання оборотних енергетичних ресурсів в різних установках.
Циркуляційний технологічний ресурсний цикл (ЦТРЦ) об'єднує процеси, які здійснюються в певній послідовності, при цьому окремий процес є життєвим циклом продукції, який включає її виробництво, споживання, переробку відходів виробництва та утворення вторинної сировини, яка потім повністю або частково залучається у життєвий цикл, але іншої продукції. До переваг ЦТРЦ перед іншими видами належать:
концентрація багатьох корисних компонентів у вторинних матеріальних ресурсах (ВМР), які є сукупністю відходів виробництва та споживання, у багато разів вище, ніж в первинній природній сировині, що дозволяє ефективно їх переробляти в комплексну вторинну сировину;
ВМР, як правило, утворюються на урбанізованих територіях, забезпечених транспортними магістралями та підприємствами, здатними здійснювати їх ефективну переробку.
Оскільки ЦТРЦ замкнутий не повністю, то для підвищення їх екологічності можуть бути використані методи, характерні для СТРЦ.
Промислові відходи можна використовувати в наступних напрямах:
Рекультивація ландшафтів, планування територій, відсипання доріг, гребель тощо, для цього використовують тверді промислові відходи, зокрема скельні породи, галечник, гравій, пісок, доменні шлаки тощо.
Використання відходів як сировини в виробництві будівельних матеріалів:
як пористі заповнювачі бетону, будівельної кераміки, розчинів кладок (пуста гірська порода, галечник, пісок);