Контрольная работа - Утилизация отходов

Подождите немного. Документ загружается.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 2

1. Воздействие отходов на окружающую среду. 3

2. Утилизация отходов. 5

2.1. Утилизация промышленных отходов. 5

2.2. Утилизация отходов потребления. 7

3. Расчет полигона твердых бытовых отходов. 10

4. Расчет платежей за выбросы, сбросы ЗВ и размещение отходов. 12

4.1. Расчет платы за выбросы ЗВ стационарными ИЗА. 13

4.2. Расчет платы за загрязнение ОПС передвижными ИЗА. 14

4.3. Расчет платы за сброс загрязняющих веществ в водные объекты. 15

4.4. расчет платы за размещение отходов. 16

Литература. 19

ВВЕДЕНИЕ

Отходы, как побочный результат производственной деятельности,

присутствуют практически всегда. Сначала – на стадии создания

материального продукта. Промышленные,

сельскохозяйственные

предприятия наряду с полезной продукцией производят и побочную – остатки

сырья, полуфабрикатов и т.д. Кроме образования твердых отходов в

атмосферный воздух и водоемы поступают загрязняющие вещества с

технологическими выбросами и сточными водами (газообразные и жидкие

отходы). Далее, уже в процессе эксплуатации изделий, тоже возникают

отходы – отходы потребления (тара, расходуемые материалы, запасные части

и т.п.). Наконец, изделия утрачивают свои потребительские свойства и

превращаются в мусор.

Все эти отходы надо куда-то девать. Ежегодно в России образуется

около 4.5 млрд.т. отходов, в том числе – 1.6 млрд.т. отходов токсичных

промышленных (ТПО). А за долгие годы на территории России накоплено около

50 млрд.т. всех видов отходов.

Проблема утилизации собственных отходов у нас в стране стоит очень

остро. Вообще из всех экологических задач

она разработана, пожалуй, хуже

всего отсутствует закон об отходах. современная и крайне необходимая норматив-

методическая база, лимитов на размещение отходов, как этого требует Закон

Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды».

Огромное количество отходов no-прежнему вывозится на свалки.

1. Воздействие отходов на окружающую, природную среду

В широком смысле загрязнение природной среды может быть:

1. Механическое Химически инертными агентами

Химическое Агентами, прежде в ней отсутствующими, образующими

химические связи с природной средой

Физическое

Тепловое, световое, шумовое, вибрационное,

электромагнитное

Отдельно следует выделить:

3а. Радиационное Выброс и размещение

радиоактивных изотопов, жидких и

твердых радиоактивных отходов (РАО)

4. Биологическое Появление

видов растений и животных, чуждых данной

экосистеме

4а. Биотическое Загрязнение веществами биологического происхождения

В ходе своего исторического и технологического развития человек все

активнее преобразует природную среду. В частности, используя в своих

интересах литосферу, человек.

а) перемешает большие объемы породы в ходе добычи полезных ископаемых.

Это приводит к изменению ландшафтов, сокращению площади плодородных

земель из-за размещения ОТВАЛОВ пустой породы;

б) способствует активной миграции атомов по земной поверхности в

ходе транспортировки добытых минеральных ресурсов для их переработки;

в) загрязняет почвы, поверхностные и подземные воды, размещая на

земной поверхности хранилища различных отходов.

Национальный доклад России констатирует, что до сих пор в стране нет

ни одного полигона по обезвреживанию захоронению ТПО, полностью

отвечающего нормативным требованиям. Из-за продолжающегося

складирования отходов (в том числе токсичных) на плохо оборудованных

полигонах, а то и на свалках, отмечаются случаи сильного загрязнения

подземных вод.

Схема загрязнения природной среды свалками, полигонами, накопителями

отходов следующая: дождевые и талые воды, фильтраты загрязняют почвы

и подземные воды; летучие

компоненты (сероводород, галогеносодержащие газы,

ароматические углеводороды, продукты горения) загрязняют атмосферу воздуха.

Выше уже говорилось, что обитающие на свалках ТБО крысы являются

потенциальными разносчиками возбудителей инфекционных заболеваний.

Наряду со свалками и полигонами, зачастую источниками загрязнения

литосферы являются пол. фильтрации очистных сооружений сточных вод,

склады минеральных удобрений и ядохимикатов, животноводческие фермы и др.

Активными ксенобиотиками являются тяжелые металлы, т.е. металлы с

плотностью более 8 г/см

(свинец, цинк, олово, кадмий, ртуть, молибден, никель,

медь, кобальт, сурьма и др.).

Наиболее токсичными для почв химическими элементами являются: хром,

мышьяк, никель, молибден, свинец, кадмий, фтор.

Загрязнение почв тяжелыми металлами чрезвычайно опасно еще и потому, что

процесс самоочищения почв от них идет очень медленно. Так, период

полуудаления некоторых металлов из почв составляет:

70…5 10 ле т

13…110лет

740…5900 лет

Большею опасность для литосферы представляют и широко применяемые

в сельском хозяйстве пестициды, особенно использовавшиеся ранее

стойкие пестициды.

В России действующие сегодня свалки и полигоны занимают площадь

более 10000 га. еще 2000 га — площадь санитарно-защитных зон вокруг них.

Добавим еще 2000 га — это площадь уже закрытых свалок и полигонов Таким

образом, около 37 тысяч гектаров в России выведены из хозяйственного

оборота для размещения отходов.

Необходимо отметить, что в толще уже закрытого полигона ТБО процесс

анаэробного разложения органических веществ микроорганизмами

продолжается в течение 50...100 лет. Все это время он остается потенциальным

источником загрязнения литосферы.

По рекомендации АКХ им. Памфилова (Москва) подготовлена

необходимая документация для санации закрытых свалок ТБО в городах

Тольятти и Елец.

2. Утилизация отходов

2.1. Утилизация промышленных отходов

Проблема утилизации токсичных промышленных отходов является сегодня

одной из наиболее значимых и трудноразрешимых глобальных" экологических

проблем. За последние годы было выдвинуто несколько смелых технических идей

для ее решения: так, предлагалось захоранивать ТПО

в специальных контейнерах на

морском дне в зонах геологических разломов в надежде на то, что из-за процесса

наползания тектонических плит контейнеры будут погружены в магму Земли. Но

эти расчеты не оправдались (как показали более детальные исследования) из-за

крайней медлительности процесса.

Согласно другой идее, предложено погружать ТПО глубоко под землю и

производить взрыв небольшого ядерного устройства. В ходе взрыва предполагается

их остекловывание совместно с окружающими горными породами, что надежно

исключало бы загрязнение подземных вод.

В настоящее время в Российском космическом агентстве разработано ТЭО

отправки высокотоксичных отходов и

радиоактивных отходов в

специальных капсулах на

околосолнечные орбиты.

Тем временем ситуация с утилизацией ТПО в России достаточно остра. Из

образовавшихся на территории России в 1990 г 50 млн.т. токсичных промышленных

отходов тем или иным способом утилизировано лишь около 10 млн.т. или 20 %.

При этом 1.3 млн.т было отправлено на свалки, что совершенно недопустимо.

Основным действующим нормативным документом по утилизации ТПО

являются санитарные нормы СН №3183-84. В соответствии с ними образующиеся

в ходе производства токсичные отходы следует временно накапливать на

территории предприятия с последующим их вывозом для утилизации и

захоронения.

При этом СН № 3209-85 ограничивает количество временно допустимых на

территории предприятия ТПО, чтобы не допустить сверхнормативного загрязнения

окружающей природной среды.

Площадки для временного размещения ТПО должны иметь неразрушаемое и

непроницаемое покрытие с автономными ливнестоками в сторону очистных

сооружений. Санитарные нормы разрешают хранить ТПО 1 класса опасности на

территории предприятия не более 1 суток.

В ряде перерабатывающих отраслей промышленности и обогащения

полезных ископаемых образуются многотоннажные отходы («хвосты»), которые

размещаются в специальных накопителях отходов (хвосто- и

шламохранилищах; прудах-отстойниках, прудах-накопителях производственных

сточных вод). Такие накопители размешают вне территории предприятий.

Санитарные правила № 4015-85 регламентируют предельное содержание

токсичных соединений в отходах, размещаемых в накопителях. Требуется, чтобы

содержащиеся в накопителе токсичные вещества не загрязняли природную

среду сверх установленных нормативов. Предварительно рассчитывается

предельное содержание токсичных соединений в отходах по .каждому виду

вредного воздействия на природную среду, затем выбирается наименьшее из

рассчитанных предельных значений.

Размер санитарно-защитной зоны вокруг накопителей ТПО зависит от класса

опасности размещаемых в нем отходов:

для 2 класса 1000 м

для 3 класса 500 м

для 4 класса 300 м.

Размещение ТПО 1 класса в накопителях запрещено.

Кроме захоронения токсичных промотходов на полигонах ТПО, часть наименее

опасных из них допускается складировать на полигонах твердых бытовых

ТПО – твердые промышленные отходы.

отходов. Санитарные правила № 3397-85 устанавливают, что на полигонах ТБО

допускается

размешать промышленные отходы с влажностью до 85%,

безопасные во взрывопожарном отношении, токсичность водной вытяжки

которых (1 л из 1 кг) не превышает токсичности фильтрата ТБО.

Токсичные промотходы 4 класса опасности, удовлетворяющие данным

требованиям, могут приниматься на полигоны ТБО в неограниченном

количестве. Их применяют для изоляции слоев ТБО. ТПО 3 класса

опасности принимают в ограниченных количествах, смешивают с твердыми

бытовыми отходами в таком соотношении, чтобы водная вытяжка из смеси

была не токсичнее фильтрата ТБО.

Перед отправкой на полигон токсичные отходы должны быть надежно

упакованы с тем, чтобы исключить их вредное воздействие на природную среду:

а) чрезвычайно опасные ТПО помещают в стальные баллоны с

завинчивающейся крышкой Толщина стенки баллона должна быть не

менее 10 мм,

б) высокоопасные отходы упаковывают в герметичные

полиэтиленовые мешки,

в) умеренно опасные отходы транспортируют в бумажных мешках,

д) малоопасные ТПО разрешено перевозить навалом, при этом сверху отходы

следует покрывать полиэтиленовой пленкой, чтобы не допустить пыления

при перевозке.

При транспортировке токсичных промотходов следует выполнять

требования «Инструкции о порядке перевозки опасных грузов.

Токсичные промышленные отходы подлежат обезвреживанию и

захоронению на специальных инженерных сооружениях — полигонах

промышленных отходов.

В условиях полигона МОГУТ быть реализованы три доступных способа

обезвреживания ТПО

а) сжигание;

б) нейтрализация;

в) захоронение.

Особые требования выдвигают и к выбору земельного участка под

полигон:

а) отсутствие застройки;

б) хорошая проветриваемостъ,

в) незатапливаемость ливневыми, паводковыми водами;

г) расположение с подветренной стороны с учетом розы ветров к ближайшему

населенному пункту;

д) отсутствие карстовых явлений.

Размер санитарно-защитной зоны для полигона ТПО равен

3000 м. ,

Важное условие — грунты на участке размещения полигона должны

быть достаточно водоупорными — коэффициент фильтрации не должен

превышать 10

-6

м/сут. Основание дна полигона должно располагаться не

менее чем на 4 метра выше максимального уровня стояния грунтовых вод.

Расчетный срок эксплуатации полигона должен быть не менее 20...25 лет. На

полигон ПО принимают токсичные отходы 1, 2, 3 классов. ТПО 4 класса

размешают по согласованию с природоохранными органами на полигонах

ТБО. Не подлежат приему на полигон ПО отходы:

а) радиоактивные;

б) тарные (металлическая, деревянная, пластмассовая тара);

в) строительные;

г) нефтепродукты, подлежащие регенерации:

д) ВМР(отходы кожевенной, текстильной, легкой промышленности).

В составе полигона ПО должны предусматриваться:

а) завод по обезвреживанию отходов.

б) участок захоронения;

в) гараж спецавтотранспорта;

г) зона подсобно-бытового назначения.

По периметру полигона устраивается кольцевой канал для

перехвата

талых и дождевых вод (чтобы не допустить их попадания на внешнюю

территорию), кольцевая автодорога из ж/б плит и проволочное ограждение

высотой 2,4 м, а также охранная сигнализация.

Основной элемент полигона ПО — завод по их обезвреживанию, состоящий:

а) из цеха термического обезвреживания (сжигания);

б) цеха физико-химического обезвреживания негорючих ПО;

в) цеха утилизации испорченных и некондиционных баллонов,

оборудованный бронеямами для их подрыва;

г) цеха утилизации люминесцентных и ртутных ламп.

Важное условие – температура в зоне горения цеха термического

обезвреживания должна быть не ниже 1000...1200 С. Это необходимо,

чтобы снизить токсичность дымовых газов, которые наряду с прочими вредными

веществами содержат диоксины.

После термического обезвреживания токсичные отходы могут быть

захоронены. Участки полигона, предназначенные для захоронения ПО,

разбиваются на «карты». Сделано это для того, чтобы ТПО различных классов

опасности складировать отдельно. Негорючие водорастворимые ТПО 1

класса опасности захоранивают в стальных баллонах, помещаемых в

железобетонные коробы с гидроизоляцией.

Водорастворимые ТПО 2 и 3 классов опасности размещают в котлованах,

дно и стенки которых гидроизолированы слоем глины толщиной не менее 1 м.

Неводорастворимые ТПО 2 и 3 классов размешают в котлованах.

Непременным требованием при эксплуатации полигона является

регулярный

экологический контроль. Для этого на территории полигона и вне его, в

пределах СЗЗ оборудуется, сеть наблюдательных скважин. Согласно

утвержденному графику, ведомственная лаборатория отбирает и

анализирует пробы грунтовых вод из скважин, а также пробы атмосферного

воздуха, взятые на границе CЗЗ.

2.2. Утилизация отходов потребления

Наряду с производственными отходами образуются и отходы потребления,

которые. тоже необходимо утилизировать.

В настоящее время широко распространены два основных способа

переработки ТБО – сжигание и биокомпостирование.

Практически все построенные в России мусоросжигательные заводы

используют импортное оборудование. При этом они либо работают

неудовлетворительно, либо остановлены. Серьезной и пока нерешенной проблемой

для них является задача улавливания из дымовых газов паров ртути и

диоксинов. Альтернативой мусоросжигательным заводам являются

мусороперерабатывающие заводы, крупнейший из которых уже много лет

успешно работает в Санкт-Петербурге. Здесь использован метод

биотермического компостирования (разложение содержащегося в ТБО

органического вещества микроорганизмами). Конечным продуктом является

компост, который можно использовать либо как органическое удобрение,

либо как биотопливо Экономисты подсчитали, что эксплуатация такого

завода становится рентабельной начиная годовой производительности 500 000

ТБО.

Разумеется, перед компостированием (и перед сжиганием в

мусоросжигательных заводах) городской мусор должен пройти сортировку, в

ходе которой из него извлекают:

1 стекло;

2 бумагу и картон;

3 пластмассу;

4 органические вещества.

Третьим, более простым и менее современным способом утилизации

мусора является его захоронение на свалках и полигонах ТБО. Сравнительная

таблица различных аспектов существующих методов обезвреживания и

переработки ТБО:

Таблица 1

Наименование

показателя

Способ обезвреживания

Складирование на

полигонах

Сжигание Компостирование

I. Санитарно-гигиенический аспект

1.1. Степень и

срок,

обезвреживания

Полное

за 100 лет Полное

за 1 час

За 2…360 сут.

(кроме

спорообразующи

х бактерий).

1.2. Загрязнение

почв

Только на участке

складирования

Нет

В пределах норм

(с учетом

микроэлементов)

1.3. Загрязнение

бассейна

воздушного

То же

В пределах норм

(с учетом

хлорсодержащих

полимеров и

ртути)

Нет

I I. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ

2.1. Утилизация

побочных

продуктов

Нет

Тепло, металл,

шлак

Компост, металл

I.II. СОЦИАЛЬНЫЙ АСПЕКТ

3.1.

Престижность

труда персонала

Не престижен Пониженная престижность

По сравнению с обычной свалкой высоконагружаемый полигон ТБО является

более современным в санитарно-гигиеническом и экологическом отношении

объектом. Полигон может считаться высоконагружаемым, если его проектная

высота не менее 20 м, а нагрузка на использованную площадь превышает 10 т/м

Типичная схема высоконагружаемого полигона ТБО приведена на рис. 1.

Рис.1. Схема высоконагружаемого полигона ТБО:

1 — котлован, 2 — внутренний изолирующий слой грунта, 3 — наружный

изолирующий слой грунта, 4 — слой ТБО.

Вся территория полигона ТБО делится на две зоны: производственную и

хозяйственно-бытовую, между которыми располагается буферная зона

шириной 25 м Требования к водоупорности грунтов здесь несколько мягче —

коэффициент фильтрации не должен превышать 10

-5

см/с (0.0086м/сут).

Максимальный уровень стояния грунтовых вод должен отстоять от основания

дна полигона не менее чем на 1 м.

Так же, как и у полигона ТПО, производственная зона разбивается на

отдельные карты прямоугольной формы. Их ширина 30 ..50 м, длина 30...150 м.

Для уплотнения слоев ТБО применяются дорожные катки, бульдозеры.

Мусор укладывается послойно: слой ТБО толщиной не более двух метров

засыпается слоем грунта толщиной 0.25 м.

Для исключения загрязнения поверхностных и подземных вод полигон

проектируется как бессточное сооружение: избыток талых и дождевых вод

направляется на специальные карты-испарители.

Особенностью полигона ТБО является наличие на выезде из него ванны

размером 8x3 м, в которую налит 3/5 раствор лизола, глубиной 0.35 м.

Покидающие полигон мусоровозы дезинфицируют в этой ванне свои

колеса.

Опасные в инфекционном смысле отходы потребления и отходы

парикмахерских подлежат сжиганию в специальных печах. Трупы павших

животных утилизируют на утильзаводах либо захоранивают в специальных

скотомогильниках.

3. Расчет полигона твердых бытовых отходов

Будем считать, что тенденция урбанизации в России сохранится несмотря на

приостановление демографического роста по России в целом, население этого

условного города через 15…20 лет возрастет. Вполне правдоподобно, что душевое

образование мусора будет расти и впредь.

Первый этап расчета — определение общей вместительности полигона ТБО

, м

, на весь срок его эксплуатации.

Для этого необходимы следующие исходные данные:

а) расчетный срок эксплуатации полигона Т, лет;

Т=20 лет.

б) удельная норма образования бытовых отходов на 1 человека в год У1

м3/чел.год;

У1 = 1,16 м3/чел.год.

в) скорость ежегодного прироста величины удельной нормы U, %

U = 1,8 %

Следовательно, через Т лет на 1 человека ежегодно будет образовываться У

бытовых отходов.

= У



(100+U/100)

,м3/чел.год

= 1.16



(1,00 + 1,8/100)

= 1,66 м3/чел.год

г) численность населения города (населенного пункта) на момент

проектирования — N

, чел.;

= 1 400 000 чел.

д) прогнозируемая численность населения города (населенного пункта) через

Т лет — N

, чел.;

= 1 900 000, чел.

е) ориентировочная высота «холма» ТБО, согласованная с архитектурно-

планировочным управлением города Н

, м.

= 40 м.

Величина Е

рассчитывается так:

где К

– коэффициент, учитывающий уплотнение засыпанных ТБО в

процессе эксплуатации полигона за период Т15 лет.

Величину К

определяют в зависимости от проектной высоты Н

; К

= 4,5.

– коэффициент, усчитывающий объем изолирующих слоев грунта. В

зависимости от Н

значение К

= 1,16.

Второй этап — определение площади полигона, ориентировочных расчетов

принимают, что полигон ТБО имеет форму пирамиды. Как известно, объем

пирамиды:

где S — площадь основания пирамиды;

Н — ее высота.

Следовательно, площадь участка складирования ТБО

,3 мНЕS

ПТСУ



HSV 

,11994400

5,4

16,1

19000001400000

66,116,1

мЕ











22121

NNУУ









