Гарин В.М. Утилизация твердых отходов - файл n1.doc
приобрестиГарин В.М. Утилизация твердых отходовскачать (2093 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc
Введение
Проблема твердых отходов появилась вместе с человеком, но в древности это в основном была проблема мусора, т. е. того, что мы сейчас называем твердыми бытовыми отходами (ТБО). Лишь позднее к ним добавились твердые промышленные отходы (ТПрО). К их числу относят обычно и отходы сельскохозяйственного производства. История этой проблемы тесно связана с историей развития городов. Население древних городов росло в ограниченном крепостными стенами пространстве. Будущие горожане переселялись из деревень вместе с живностью, что увеличивало скученность в городе и загрязненность его территории отходами жизнедеятельности людей и животных. Пандемия чумы в 1346—1350 гг., уничтожившая почти треть населения стран от Исландии до Индии, была вызвана именно этими загрязнениями [1, 2].
Попытки борьбы со скоплением отходов отмечались еще в глубокой древности. Так, на Крите за 3000 лет до н. э. твердые отходы помещались в ямы и послойно укрывались землей. У римлян в Кодексе Юстиниана I (VI в.) впервые записаны меры, ограждающие граждан от скопления отбросов. Но в целом римляне ограничивались свалками вокруг городов и деревень. До XIX в. такая практика была основной и в других странах, хотя попытки уменьшения объема отходов делались повсеместно и в законодательном, и в организационном плане. Так, в Лондоне с 1397 г. каждому домовладельцу вменили в обязанность содержание в чистоте тротуара по фасаду своего дома. Указ 1407 г. обязывал лондонцев сохранять накопившийся у них мусор в доме до прихода мусорщика. Попытки частичного использования твердых отходов относятся к концу XVIII в., когда перед помещением отходов на свалку в Эдинбурге (Шотландия) производилась их ручная сортировка и часть повторно использовалась или продавалась. К концу XIX в. относятся и первые наблюдения за составом твердых городских отходов.
Проблема отходов становилась все острее не только из-за изменения состава, но и в связи с ростом их массы на одного человека и с общим увеличением населения городов. Если в 1800 г. в городах с количеством жителей от 5000 до 100 000 человек в мире проживало 3% населения, а с численностью более 100 000 — 1,7%, то в 1900 г. — уже 6 и 2,3%, в 1970 г. — 37,3 и 19% соответственно [4].
Все это заставило искать промышленные способы удаления твердых отходов. Рост теплотворной способности отходов вызвал к жизни сжигание. Первое «мусоросжигательное заведение» было построено в предместье Лондона Паддингтоне в 1874 г. [3, 5]. Чуть позднее подобные установки строятся в Гамбурге (Германия) — здесь к 1913 г. действовало уже три печи, в Нью-Йорке и Аллегене (США). В г. Олдгейме (Англия) к заводу была пристроена электростанция. Опыт работы этого комплекса высоко оценил В. Томпсон-Кельвин. Проблеме промышленных отходов посвятил ряд работ Д. Менделеев, но он не разделял энтузиазма по поводу печей для сжигания отходов.
Первые шаги к переработке мусора были сделаны в Нью-Йорке в 1895— 1898 гг. по инициативе Дж. Варинга — комиссара отдела очистки улиц. Им были установлены разные по форме и цвету мусорные ящики для составляющих отходов. Это позволило большую часть отходов использовать — была построена специальная восстановительная фабрика. Но первый завод по переработке твердых отходов (с глубокой сортировкой) был введен в действие лишь в 1932 г. в Голландии. Сейчас в мире более 1000 сжигательных заводов и в несколько раз меньше перерабатывающих. В последние годы это соотношение меняется в пользу переработки, да и технологии их сближаются — перед сжиганием производится сортировка, а при переработке применяют пиролиз и т. п. [7—9]. До сих пор основным способом удаления отходов является их депонирование на свалках без всякой обработки (попытки поливать дезинфицирующими средствами в США лишь усугубили вред от свалок) или на специальных полигонах с частичными мерами по защите среды.
Сегодня проблема твердых отходов в полной мере не решена ни в одной стране мира [10], утилизация их остается на повестке дня XXI в. Как говорил В. Вернадский, ни один вид не сможет выжить в созданных им отходах. Отходы необходимо включать в природный цикл, удалять и использовать.
Российская Федерация занимает территорию в 17,1 млн км
2, которую можно условно разделить на три крупных региона: Европейскую часть (3,48 млн км
2), Уральский регион (1,87 млн км
2), Сибирь и Дальний Восток (11,75 млн км
2). По данным переписи 1989 г., в этих районах проживает соответственно 90, 20 и 37,5 млн человек.
В целом на каждого жителя России приходится около 11,4 га общей площади. Жизнедеятельность человека сопровождается образованием отходов производства и потребления. В среднем каждый житель потребляет продукцию с 2 га земли, равную 40 т в год. Но на одного жителя в Европейской части приходится лишь 3,85 га, а в Сибири и на Дальнем Востоке — 31,5 га. Обратно пропорционально этим величинам распределена концентрация отходов.
Ежегодно в Российской Федерации образуется около 7 млрд т всех видов отходов, из которых используется лишь 2 млрд т, или 28,6% [11]. Не намного лучше обстоит дело с отходами на железных дорогах страны. Так, на Северо-Кавказской железной дороге в 2000 г. образовалось около 80 тыс. т твердых отходов, из которых удалось использовать не более 50%. Зачастую при уничтожении одного вида отходов порождается другой. Так, при сжигании мусора на специальных заводах в атмосферу поступают крайне вредные вещества, а при их улавливании образуются не менее вредные компоненты в виде шламов, золы и т. п.
На территории страны в отвалах и хранилищах к 2000 г. накоплено не менее 90 млрд т твердых отходов, причем более 2 млрд. т из них — токсичных. Только под свалки и полигоны твердых бытовых отходов ежегодно официально отводится около 10 тыс. га земель. В Ростовской области, например, на 2000 г. отходами занято более 2000 га земли.
Сложившаяся в нашей стране ситуация с твердыми отходами представляет реальную угрозу здоровью населения и отражает одну из сторон экологического кризиса, в котором находится страна. Главными причинами кризиса являются сложившаяся в стране за многие десятилетия нерациональная структура хозяйствования, при которой дефицит энергии и материалов восполнялся наращиванием их производства, с одной стороны, и сформировавшимся в обществе потребительским отношением к природе — с другой. По данным РАН, в стране неэффективно используется, порождая отходы, около '/
6 валового общественного продукта. Доля использованных отходов производства и потребления в 1990 г. составила менее 10% и за последние годы не возросла [12]. Все это заставляет уделять особое внимание вопросам утилизации отходов вообще и твердых в частности. В настоящее время принята и действует федеральная целевая программа «Экология и природные ресурсы России» (2002—2010 гг.), включающая специальную подпрограмму «Отходы» [13].
Пособие подготовлено коллективом сотрудников РГУПС, РЮИ МВД РФ, НПП «Дон-Инк» и управления Северо-Кавказской железной дороги в соответствии с Федеральным законом от 24.06.1998 г. № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления», ст. 15; постановлением Правительства РФ от 23.05.2002 г. № 340 «Об утверждении Положения о лицензировании деятельности по обращению с опасными отходами» и приказом Министерства природных ресурсов РФ от 18.12.2002 г. № 868 «Об организации профессиональной подготовки на право работы с опасными отходами». По содержанию оно точно соответствует рекомендуемой программе подготовки специалистов к работе с опасными отходами.
Введение и гл. 1 написаны профессором В. М. Гариным, гл. 2 — доцентом А. П. Мясниковым, гл. 3 —доцентом Н. Н. Цапковой и доцентом А. Г. Хвостиковым, гл.4 —доцентом Г. Н. Соколовой, гл. 5 —доцентом Г. В. Ставским, гл. 6 — доцентом В. А. Финоченко и инженером Т. А. Финоченко, гл. 7 -доцентом Н. Н. Цапковой и доцентом Г. Н. Соколовой, гл. 8 — инженером Н. Н. Жуковой (при участии сотрудников отдела охраны природы Северо-Кавказской железной дороги), гл. 9 — доцентом Э. Р. Хомяком, гл. 10 — профессором В. М. Гариным, им же вместе с доцентом Г. Н. Соколовой выполнена общая редакция пособия.
Литература к Введению
Гарин В. М. Утилизация твердых отходов: учеб, пособие / В. М. Гарин,
А. Г. Хвостиков. РГУПС. Ростов-на-Дону, 2000.
2.Хефлинг Т. Тревога в 2000 году: бомбы замедленного действия на нашей планете. М:Мысль, 1990.
3. Утилизация твердых отходов / под ред. Д. Вилсона. В 2 т. М.: Стройиздат, 1985.
4.
Гарин В. М. Инженерная экология: лекции / РГУПС. Ростов-на-Дону,
1997.
5.
Коган И. С. Мусор — проблема физико-химическая // Наука и жизнь.
1978. №7. С. 33-38.
6. Крельман Э. Б. Переработка твердых бытовых отходов // Природа.
1993. №9. С. 62-68.
Гарин В. М. Утилизация твердых бытовых отходов в крупных городах /
В.М. Гарин, Е.Л. Медиокритский, А. Г. Хвостиков // Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда и окружающей среды: сб. науч. тр. / РГАСХМ.
Ростов-на-Дону, 1997. С. 14—17.
Гарин В. М. Утилизация твердых бытовых отходов — возможные решения / В. М. Гарин, А. Г. Хвостиков // Безопасность жизнедеятельности.
Охрана труда и окружающей среды: сб. науч. тр. / РГАСХМ. Ростов-на-Дону,
1998. С. 103-105.
Гарин В. М. Утилизация твердых бытовых отходов в городах / В. М. Гарин, Е. Л. Медиокритский, В. В. Сычев, А. Г.
Хвостиков // Промышленная
экология-97: доклады научно-производственной конференции [БГТУ],
г. Санкт-Петербург, 1997 г. СПб., 1997. С. 191—194.
World Resource Foundation: Warmer Bulletin. 1993—2000.
Федеральная целевая программа «Отходы» // Российская газета. 1996.
25 сентября.
Гарин В. М. Экология для технических вузов: учеб. / В. М.Гарин,
И. А. Кленова, В. И. Колесников; под ред. В. М. Гарина; РГУПС. Ростов-на-Дону, 2003.
Артюхов В. Г. Механизмы перехода страны к устойчивому развитию:
Федеральная целевая программа «Экология и природные ресурсы России» //
ЭКОС. 2003. № 3. С. 15-23.
Глава 1
Общие сведения о твердых отходах
Классификации отходов и их состав
Под отходами по Н. Реймерсу [1], в общем случае понимают непригодные для производства данной продукции виды сырья, неупотребимые остатки вещества или энергию. В данном пособии рассматриваются лишь твердые отходы, которые подразделяются на промышленные (ТПрО) и бытовые (ТБО). По классификации закона [2] они составляют отходы производства и потребления – “ остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства…” Промышленные
отходы (или отходы производства) — это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично потребительские свойства (ГОСТ 25.916—83). С некоторой долей условности к ТПрО можно отнести и отходы потребления — изделия и машины, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа. Бытовые
(коммунальные) отходы — твердые вещества, не утилизируемые в быту, образующиеся в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей. В последнее время к ТБО относят и твердую составляющую коммунально-бытовых сточных вод — их осадок. Часто вместо понятия «отходы» используют термин «отбросы», относя к ним не только непригодные к использованию пищевые продукты, не утилизируемые бытовые и сельскохозяйственные компоненты, но и отходы производства и строительства. Этот термин чаще используется в разговорной речи, в научной литературе — значительно реже.
За рубежом в последнее время из двух больших групп — ТПрО и ТБО — выделяют несколько специфических видов [3, 4]. Так, ТБО можно подразделить на домашние, коммерческие, учрежденческие и другие городские отходы (трупы мертвых животных, отходы уборки улиц, осадки сточных вод). Из состава ТПрО, кроме чисто промышленных, обычно выделяют медицинские, сельскохозяйственные, горные (металлургические) и др. Система сбора твердых отходов в РФ (особенно ТБО) пока не побуждает к раздельному изучению подобных видов, хотя в отношении выделения коммерческих, медицинских, радиоактивных отходов наметился прогресс в наиболее крупных городах..
По составу ТБО накоплены достаточно подробные данные в РФ и за рубежом, причем с известной поправкой по времени и на климатические условия эти данные достаточно близки. Так, если сопоставить данные по ТБО США (без учрежденческих отходов) [3, 4, 5] и ТБО РФ [6, 7, 8] на 1970 и 1980 гг. соответственно, то эти данные во многом близки. Анализ свидетельствует (табл. 1.1), что они не устарели до сих пор [4, 9].
Таблица 1.1 Сравнение состава ТБО
Виды отходов
|
США, 1970г.
|
СССР, 1980 г.
|
Средняя зона
|
Южная зона
|
Северная зона
|
Бумага, картон
|
35.6
|
30-38
|
20-30
|
21-24
|
Пищевые отходы
|
23,7
|
30-39
|
35-45
|
30-38
|
Дерево
|
2,5
|
1-2.5
|
1-2
|
2-4
|
Металл
|
8,2
|
2-3
|
1-3
|
3-5
|
Текстиль
|
2,3
|
3,5-4,5
|
5-7
|
5-7
|
Кожа, резина, кости
|
1,5
|
1.5 – 7
|
2-5
|
5-11
|
Пластмасса
|
1,1
|
1,5 – 2
|
1,5-2
|
1,5-2
|
Стекло
|
8,3
|
5-8
|
3-6
|
6-10
|
Прочее (в том числе сажепылевидные частицы)
|
17,2
|
8,5—14
|
12-22
|
10-16
|
Преобладание пище отходов в ТБО сохраняется и сейчас. Например, для г. Ростова-на-Дону содержание основных составляющих в бытовых отходах по данным Ростовского НИИ АКХ (1990 г.) и экспресс-анализа специалистов фирмы «Халкроу» (Великобритания, 1997 г.) показано в табл. 1.2.
Таблица 1-2 Состав ТБО (г. Ростов-на-Дону)
Состав
|
Количество по массе, %
|
Прогноз АО «ПромстройНИИ-проект» на 2000-2005 гг.
|
|
1990 г.
|
1997г.
|
|
Бумага, картон
|
22,1
|
24,4
|
24,3
|
Пищевые отходы
|
45,3
|
45,9
|
40,6
|
Дерево
|
3,0
|
0,4
|
3,4
|
Металл
|
3,2
|
2,2
|
3,7
|
Текстиль
|
4,4
|
2,3
|
4,2
|
Пластмасса
|
4,3
|
11,6
|
5,5
|
Стекло
|
3,8
|
5,9
|
3,9
|
Прочее
|
13,9
|
7,3
|
14,9
|
Сопоставление данных табл. 1.1 и 1.2 свидетельствует о том, что, несмотря на перестройку системы хозяйствования и потребления в связи с экономическими реформами, состав ТБО не претерпел коренных изменений. Следует обратить внимание на рост содержания пластиков в ТБО. Предсказанное и оправдавшееся увеличение этой доли в США в четыре раза за 30 лет (к 2000 г.),по-видимому, ждет и РФ к 2010г.: ожидается рост относительной величины массы пластиков до 8—10%. Сама же масса ТБО в РФ в последние годы имеет тенденцию к увеличению (до 0,75—0,9% ежегодно), причем почти половина этой массы приходится на города с населением 1 млн жителей и более.
Существенно сложнее обстоит дело с оценкой состава, количества и прогнозными предложениями по ТПрО. Широкие колебания в объеме образования отходов даже для предприятий одного профиля, отсутствие строгого учета, а иногда сокрытие части отходов (не только в нашей стране) не позволяют дать обобщенные оценки. Такие попытки делались в США в середине 1970-х гг. Патерсоном, Клифтоном, Пассаиком и др. [3], но они дали достаточно разноречивые результаты (табл. 1.3).
Таблица 1.3 Общий фракционный состав ТпрО США
Вид отходов
|
Состав по массе, %
|
Бумага, картон
|
36-63,4
|
Продукты питания
|
4,2-8,3
|
Дерево
|
1-13
|
Металл
|
0,7-5,5
|
Текстиль
|
2-6,9
|
Пластмасса
|
7-25,4
|
Стекло
|
0,4-6,5
|
Камни, песок
|
4,4-6,5
|
Нефтехимические продукты
|
0,4-5
|
Резина
|
0,3-5,6
|
Другие отходы
|
0,7-13,3
|
Такое сопоставление ТПрО вряд ли целесообразно при решении проблемы обработки и размещения отходов, так как токсичные вещества даже в малых количествах требуют к себе особого внимания. Имеет смысл анализировать отходы конкретных предприятий или хотя бы предприятий отдельной отрасли. Рассмотрим, например, данные для заводов резинотехнических изделий (РТИ), полученные Р. Петигрю и Ф. Рониджером (США) (табл. 1.4). Процентные величины фракций для этих заводов, как легко увидеть, не всегда вписываются в средние значения (см. табл. 1.3). Более детально приходится анализировать отходы заводов электронного оборудования, поскольку в их составе содержится большое количество ценных материалов: до 22,9% меди; 30,1 — алюминия и магния; 16,6 — железа; 30,1% — пластиков; небольшие количества серебра, золота, платины, палладия, рения [3, 10].
Анализ состава ТПрО любого предприятия должен предшествовать разработке предложений по утилизации отходов и уменьшению их количества. Именно эта цель преследуется при составлении паспорта отходов
Свойства отходов
При выборе способа утилизации отходов важно знать их химический состав, влажность, теплотворную способность, растворимость компонентов в воде, плотность и другие характеристики. Все они изменяются в достаточно широком диапазоне в зависимости прежде всего от фракционного состава отходов. Наиболее детальные обследования этих свойств выполнены в 1970-х гг. по заданию Агентства охраны окружающей среды США [3]. Для несортированных отходов, фракционный состав которых приведен в табл. 1.1 (и который, как уже отмечалось, близок к современным ТБО РФ), элементный состав характеризуется данными табл. 1.5.
При изменении фракционного состава эти данные могут быть приближенно пересчитаны пропорционально массовым долям.
Таблица 1.5 Элементный состав ТБО
Вид отходов
|
Мас-са %
|
Состав отходов, %
|
Зола
|
С
|
Н
|
О
|
S
|
N
|
Бумага, картон
|
33535,6
|
2,74
|
20,7
|
2,781
|
19,193
|
0,0547
|
0,1368
|
Пищевые отходы
|
23,7
|
2,17
|
4,13
|
0,574
|
2,73
|
0,0248
|
0,2772
|
Дерево
|
2,5
|
0,09
|
1,43
|
0,178
|
1,26
|
0,0033
|
0,0089
|
Металл
|
8,2
|
10,13
|
0,5
|
0,067
|
0,481
|
0,0011
|
0,0056
|
Текстиль
|
2,3
|
0,08
|
1,1
|
0,152
|
0,995
|
0,0048
|
0,0523
|
Кожа, резина, Кости
|
1,5
|
0,24
|
1,23
|
0,17
|
0,39
|
0,0062
|
0,0205
|
Пластмасса
|
1,1
|
0,17
|
0,9
|
0,125
|
0,285
|
0,0045
|
0,015
|
Стекло
|
8,3
|
11,21
|
0,06
|
0,008
|
0,041
|
-
|
0,0043
|
Прочее
|
17,2
|
2,16
|
5,61
|
0,747
|
4,168
|
-
|
0,0825
|
Итого:
|
100
|
28,99
|
35,66
|
4,802
|
29,543
|
0,1372
|
0,9022
|
Например, если рассматриваются твердые отходы, состоящие только из бумаги и картона, следует увеличить процентные доли элементов, записанные в первой строке, в 2,8 раза (100/35,6) и скорректировать сумму до 100%.
Однако, элементный состав не дает ответа на вопрос об образовании тех или иных вредных веществ при различных способов утилизации (например, об образовании диоксинов при сжигании). К тому же этот состав неполный: нет расшифровки состава золы, не оценено количество хлора (для бумаги, например). И все же результаты исследований ученых США получили общее признание. В тех случаях, когда отсутствуют данные по составу конкретных отходов, в качестве первого приближения можно использовать данные, приведенные в монографии [3] либо в приложении 1 пособия [4]. Там же приведены данные по влажности компонентов, позволяющие по составу определить общую влажность отходов.
В табл. 1.5 отсутствуют данные по некоторым вредным веществам, содержание которых обычно невелико, но которые могут оказывать существенное влияние на опасность отходов. К ним относятся, например, хлор и селен. Хлор составляет почти половину поливинилхлорида по массе. Во многих отходах, кроме того, содержатся хлориды, которые могут выщелачиваться из свалок дождевой водой. Селен, являющийся канцерогеном и токсикантом, обычно содержится в ht больших количествах (сотые и тысячные доли процента) в газетной бумаге, картоне, синтетических отходах, золе из электрофильтров (на выходе из печей).
Важнейшей характеристикой отходов является плотность
(р). Низкая первоначальная плотность ограничивает возможности транспортировки твердых отходов и во многом определяет стоимость сбора и перевозки. При приближенных оценках можно использовать величины плотности отдельных компонентов для рыхлого состояния (насыпная масса), полученные в США в 1965—1972 гг. [3] как для ТпрО, так и для ТБО. Для ТБО в справочниках [6,7] даются ориентировочные значения плотности от 150 кг/м
3 (театры, кинотеатры), 170 кг/м
3 (гостиницы) до 200—300 кг/м
3 (жилые дома; последняя величина—с большим количеством пищевых отходов) и даже 500 кг/м
3 (рынки). Среднегодовые значения для ТБО городов — 190—230 кг/м
3.
В табл. 1.6 приведена в основном плотность бытовых отходов и лишь в некоторых случаях — промышленных (цемент, гудрон, кожа, текстиль, стружка, резина, пластмасса). Для конкретных производств недостающие данные берутся из паспорта отходов, а при его составлении — по соответствующим контрольным документам или результатам измерений.
Таблица 1.6 Плотность отходов, кг/м
3
Виды отходов
|
?
|
Виды отходов
|
?
|
1. Смешанные отходы
|
|
Стволы деревьев
|
318
|
Квартирные сухие
|
122
|
Сучья и листья
|
160
|
Квартирные влажные
|
168
|
Шины и резиновые изделия
|
237
|
Многоквартирный дом
|
148
|
4. строительство и разборка
|
|
2. Компоненты
|
|
Смешанные строительные отходы при разборке
|
1423
|
Травы и обрезки
|
129
|
Металл, консервные банки
|
95
|
Смешанные строительные отходы
|
160
|
Неразбитые бутылки
|
415
|
Дорожное покрытие
|
1571
|
Битое стекло
|
1186
|
5. коммунальные отходы
|
|
Ветошь
|
116
|
Уличная грязь (влажная)
|
1364
|
Бумага, картон
|
164
|
Мусор с улицы
|
251
|
Резина
|
267
|
Шлам сточных вод
|
1038
|
3. Громоздкие отходы
|
|
Шлам сточных вод (обезвоженный)
|
949
|
Мебель
|
47
|
6. промышленные отходы
|
|
Обрезки дерева
|
136
|
Деревянные опилки
|
288
|
Деревянные обрезки
|
575
|
Резина
|
297
|
Деревянная стружка
|
240
|
пластмасса
|
30
|
Опилки тяжелых металлов
|
2402
|
7.Сельскохозяйственные отходы
|
|
Опилки легких металлов
|
801
|
Отходы очистки загонов для скота
|
646
|
Грязь, песок, гравий
|
1441
|
Отходы упаковки мяса
|
1026
|
Шлак
|
898
|
Мертвые животные
|
356
|
Отходы цементной промышленности
|
1423
|
Смешанные растительные отходы
|
356
|
Масло, гудрон
|
961
|
Смешанные отходы фруктов
|
356
|
Химические отходы сухие
|
640
|
Отходы бобовых или зерновых
|
771
|
Химические отходы влажные
|
961
|
Отходы обработки томатов
|
670
|
Остатки кожи
|
178
|
Смешанные отходы сельского хозяйства
|
563
|
Текстильные отходы
|
178
|
Для ТБО важно также знать теплоемкость и теплотворную способность компонентов. Эти параметры рассматриваются ниже (гл. 10).
Накопление отходов
Количество твердых отходов существенно зависит от их вида, условий производства и уровня жизни, климатических факторов, способов сбора и т. д. Поэтому конкретные расчетные, близкие к практике нормативы накопления могут быть установлены только опытным путем. Это особенно касается ТПрО — лишь создание системы мониторинга предприятий всех форм собственности может дать объективную картину их накопления. Несколько проще с ТБО. Примерные нормативы накопления этих отходов разработаны во многих странах и корректируются с учетом установленных темпов роста. Эти нормы приводятся в величинах массы (или объема) на одного человека в сутки или год. В российских источниках [6, 7] эти нормы относятся к конкретным едини-, цам жилого фонда и отдельно стоящим объектам торгового или культурно-бытового назначения. В табл. 1.7 приведены оценочные нормативы для наиболее распространенных объектов ЖКХ. Эти нормативы ориентируются на статистические данные 1983—1990 гг., когда ежегодный прирост количества отходов по массе составлял 0,3—0,5% (в последнее время рост в 2 раза выше). Не менее важно то, что плотность отходов падает примерно с таким же темпом, т. е. объемная норма накопления ТБО увеличивается в год приблизительно на 2%.
Фактические нормы определяются для каждого города в результате обследования участков с охватом от 2 до 0,5% населения с замерами по всем сезонам года в течение недели без перерыва. Такие измерения, проведенные, например, в Москве и Ростове-на-Дону в 2003 г., показали, что в этих городах на одного жителя в среднем приходится существенно различное количество ТБО: 1,1 кг/сут. и 0,7 кг/сут. соответственно. Еще более различаются данные по городам с одинаковым числом жителей в разных странах. Подробнее этот вопрос (по ТБО) рассмотрен в гл. 10.
Таблица 1.7 Нормы накопления ТБО
Вид объекта
|
Норма накопления на 1 человека
|
плотность
|
кг/сут.
|
кг/год.
|
?, кг/м3
|
Жилые дома благоустроенные
|
0,58 - 0,62
|
210 - 225
|
210
|
Жилые дома неблагоустроенные
|
0,99 – 1,24
|
360 - 450
|
300
|
Гостиницы (на 1 место)
|
0,33
|
120
|
170
|
Детсад, ясли
|
0,26
|
95
|
240
|
Учебное заведение
|
0,05
|
19
|
190
|
Театр, кинотеатр (на 1 место)
|
0,08
|
30
|
150
|
Учреждение
|
0,13
|
40
|
180
|
Продуктовый магазин (на 1м2)
|
0,44
|
160
|
200
|
Промтоварный магазин (на 1м2)
|
0,08
|
30
|
200
|
Рынок (на 1м2)
|
0,05
|
18
|
500
|
Санаторий пансионат
|
0,68
|
250
|
270
|
Вокзал, аэропорт(на 1м2)
|
0,34
|
125
|
250
|
Общая норма для городов с населением более 100000 чел.
|
0,71 – 0,82
|
260 - 300
|
200
|
Примечания:
К неблагоустроенным относятся дома с местным печным отоплением, без канализации.
Общая норма для городов приводится по благоустроенному фонду; для неблагоустроенно
го (при существенной его доле) должна вводиться поправка.
Особый интерес представляет накопление ТБО в пассажирских поездах дальнего следования. Специальные исследования, проведенные большой группой проводников (как штатных, так и практикантов) на маршрутах север — юг в 1999—2003 гг., показали, что норматив накопления ТБО зависит от многих факторов, среди которых наиболее важные: а) направление движения (северное или южное); б) характер вагона, т. е. количество пассажиров и частота их замены (при частой смене — 2—3 раза за маршрут — вагон называют «трамваем»); в) тип вагона; г) социальный статус и возраст пассажиров;
д) время года.
Анализ показал, что средняя плотность отходов в пассажирских поездах близка к нормам для гостиниц (см. табл. 1.7) и составляет 190—250 кг/м3, но накопление отходов существенно ниже: для северного направления летом — около 0,29 кг/сут-чел.; южного летом (и северного зимой) — 0,2 кг/сут-чел. И лишь для вагона-«трамвая» нормативы близки к гостиничным. Изменяется и состав отходов в зависимости от направления — на южном больше доля пластика и стекла (до 14 и 25% соответственно), на северном летом много пищевых отходов (до 65%). В целом накопление ТБО в обычном вагоне не столь велико (рейс Новороссийск — Воркута (4 сут.) — не более 0,8 м3). Это в известной степени облегчает решение проблемы утилизации отходов.
Общее количество промышленных отходов для РФ даже приближенно оценить затруднительно. Обычный подход (на душу населения) здесь может быть применен лишь для суммарных оценок — для всей страны. Можно, например, для приближенных оценок взять величины суточных ТПрО развитых стран на конец 1960-х — начало 1970-х гг.: около 1,5 кг/сут-чел. [3]. Для России в год по этим удельным показателям получается около 75 млн т ТПрО. Поданным государственных докладов в 1995 и 1996 гг., промышленностью образовано 75 и 84 млн т токсичных ТПрО (из них около 0,4 млн т I класса и около 2 млн т II класса). Их использование по отчетности самих заводов характеризуется следующими процентными данными (в скобках — 1996 г.): использовано в собственном производстве 41 (61); обезврежено 8 (2), передано другим предприятиям для захоронения или использования 15 (12), в том числе на санкционированные свалки и полигоны ТБО — лишь около 1,5. В 1998—1999гг. после выполнения специальной программы «Отходы» удалось существенно уточнить приведенные выше данные по накоплению ТПрО за счет более полного анализа работы предприятий. Так, в 1998—1999 гг. было охвачено статистической отчетностью по твердым отходам около 10 000 предприятий. Округленные данные из государственных докладов приведены в табл. 1.8.
Таблица 1,8 Накопление ТПрО за 1998—1999 гг
Наименование видов и классов опасности
|
Общее накопление, млн т
|
Обезврежено и использовано, %
|
Передано для использования и захоронения, %
|
Общая масса
|
107
|
39,4
|
18,0
|
108
|
34,4
|
38,0
|
I класс
|
0,25
|
10,8
|
4,8
|
0,338
|
18,9
|
2,8
|
II класс
|
2,3
|
42,7
|
13,0
|
2,8
|
41,7
|
5,0
|
III класс
|
11,35
|
80,7
|
14,8
|
5,1
|
47,2
|
19,4
|
IV класс
|
93,1
|
34,3
|
16,5
|
99,8
|
33,6
|
39,0
|
Анализ приведенных в таблице данных показывает, что норматив накопления ТПрО для России выше, чем для развитых европейских стран: не 1,5 кг/сут-чел., а около 2,1 кг/сут-чел. последнее кажется более объяснимым, чем норма в 1,5 кг: в РФ больше отходов добывающей промышленности и в связи с использованием устаревших технологий.
Тем не менее в последние годы наметились положительные сдвиги в работе с опасными отходами. Так в 2000 г. количество промышленных отходов В Ростовской области снизилось по сравнению с 1999 г. на 0,2 млн т и составило 7,2 млн т ; увеличилось количество утилизируемых отходов І класса опасности. Эта тенденция имеет место и на предприятиях МПС России. На Северо-Кавказской железной дороге в 2002 г. из образованных 77407 т отходов 51% использован на предприятиях, обезврежено 0,2%, а передано другим предприятиям 42% (из них 2,5% - для захоронения). Следует отметить что из общей массы отходов І класс опасности составляет лишь 65,7 т, ІІ – 1243 т, ІІІ – 897 т, ІV – 6677 т. При этом некоторые отходы разными предприятиями относятся к разным классам опасности (например, шпалы). Лицензирование деятельности предприятий по обращению с опасными отходами позволит упорядочить всю работу с отходами, уточнить их состав и опасность активизировать решение проблемы утилизации. Литература к главе 1
1.
Реймерс Н. Ф. Природопользование: словарь-справочник. М.: Мысль,
1990.
2. Федеральный закон от 24.06.1998 г. № 89-ФЗ «Об отходах производства
и потребления».
3. Утилизация твердых отходов / под ред. Д. Вилсона. В 2 т. М.: Строй-издат, 1985.
Гарин В. М. Утилизация твердых отходов: учеб, пособие / В. М. Гарин,
А. Г. Хвостиков; РГУПС. Ростов-на-Дону, 2000.
Гарин В. М. Экология для технических вузов / В. М. Гарин, И. А. Кленова, В. И. Колесников; под ред. В. М. Гарина; РГУПС: Учебник. Ростов-на-Дону, 2000.
Санитарная очистка и уборка населенных мест: справочник / А. Н. Мирный, Д. Н. Беньямовский и др.; под ред. А. Н. Мирного. М.: Строй-издат, 1985.
Санитарная очистка и уборка населенных мест: справочник/А. Н. Мирный, Н. Ф. Абрамов и др.; под ред. А. Н. Мирного. М.: Стройиздат, 1990.
Рекомендации по определению норм накопления ТБО для городов
РСФСР / ОНТИ АКХ. М., 1982.
Гарин В. М. Накопление и утилизация твердых бытовых отходов: учеб,
пособие / В. М. Гарин, И. А. Кленова; РГУПС. Ростов-на-Дону, 2000.
10.
Гарин В. М. Оценка выбросов в атмосферу при производстве электронной аппаратуры: учеб, пособие / РГУПС. Ростов-на-Дону, 1995.