Основи екології - Олійник Я.Б. - 5.3.2. Відходи як вторинні ресурси

Одноразове використання матеріалів та ресурсів призвело до масового накопичення відходів та виробництва стійких забруднювачів природного середовища. Відходами називають будь-які речовини, матеріали і предмети, що утворюються в процесі людської діяльності і далі не використовуються за місцем утворення чи виявлення та яких їх власник повинен позбутися шляхом утилізації або видалення. До відходів належать:

- залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, утворені під час виробництва, які втратили цілком або частково вихідні споживчі властивості (відходи виробництва);

- розкривні і супутні гірничі породи, що видобуваються у процесі розроблення родовищ корисних копалин;

- залишкові продукти збагачення сировини (шлам, пил тощо);

- нові речовини та їх суміші, утворені в термічних, хімічних та інших процесах (шлак, зола, інші утворення, а також рідини та аерозолі);

- залишкові продукти сільськогосподарського виробництва (у т. ч. тваринництва);

- бракована, некондиційна продукція усіх видів економічної діяльності або продукція, забруднена небезпечними речовинами і непридатна до використання;

- неідентифікована продукція, застосування або вживання якої може спричинити непередбачені наслідки (мінеральні добрива, отрутохімікати та ін.);

- зіпсовані (пошкоджені), фізично або морально зношені вироби, які втратили свої споживчі властивості (відходи споживання):,

- залишки продуктів харчування, побутових речей, пакувальних матеріалів тощо (побутові відходи);

- осади очисних промислових споруд, споруд комунальних та інших служб;

- залишки від медичного та ветеринарного обслуговування, медичної та хіміко-фармацевтичної промисловості, аптечної справи;

- матеріальні об'єкти та субстанції, радіоактивне забруднення яких перевищує межі, встановлені чинними нормами (радіоактивні відходи).

В окрему категорію відходів виділяють небезпечні відходи, що мають такі фізичні, хімічні, біологічні чи інші властивості, які створюють або можуть створити значну небезпеку для навколишнього природного середовища і здоров'я людини та потребують спеціальних методів і засобів поводження з ними.

За масштабами утворення, а також способами ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій небезпечні відходи поділяють на такі групи:

- відходи, що утворюються і нагромаджуються в режимі регламентного функціонування тих сфер виробництва, які використовують сировину або продукцію, що містить небезпечні (зокрема, токсичні) компоненти;

- непридатні для використання матеріали або продукція, які містять токсичні речовини і мають бути вилучені зі сфери споживання (застарілі пестициди і отрутохімікати, непридатні для вжитку ліки тощо);

- небезпечні відходи аварійного походження, що виникають внаслідок небезпечного забруднення токсичними речовинами ґрунтів, водойм, рослинності, предметів споживання тощо під час стихійних лих і техногенних катастроф;

- відходи, переважно комунально-побутові та змішаного типу, забруднені небезпечними відходами; виникають тоді, коли у звалища безпечних відходів скидають небезпечні (пестициди, барвники, нафтопродукти тощо).

Поводження з відходами передбачає дії, спрямовані на запобігання утворенню відходів, їх збирання, перевезення, зберігання тощо, включаючи контроль за цими операціями та нагляд за місцями видалення відходів. Отже, йдеться про таке поводження з відходами:

o Збирання відходів - діяльність, пов'язана з вилученням, накопиченням і розміщенням відходів у спеціально відведених місцях чи об'єктах, включаючи сортування відходів з метою подальшої утилізації чи видалення.

o Зберігання відходів - тимчасове розміщення відходів у спеціально відведених місцях чи об'єктах (до їх утилізації чи видалення).

o Оброблення (перероблення) відходів - здійснення будь-яких технологічних операцій, пов'язаних зі зміною фізичних, хімічних чи біологічних властивостей відходів, з метою підготовки їх до екологічно безпечного зберігання, перевезення, утилізації чи видалення.

o Утилізація відходів - використання відходів як вторинних матеріальних чи енергетичних ресурсів.

o Видалення відходів - здійснення будь-яких операцій з відходами, що не призводять до їх утилізації.

o Знешкодження відходів - зменшення чи усунення небезпечності відходів шляхом механічного, фізико-хімічного чи біологічного оброблення.

o Захоронення відходів - остаточне розміщення відходів при їх видаленні у спеціально відведених місцях чи на об'єктах таким чином, щоб довгостроковий шкідливий вплив відходів на навколишнє природне середовище та здоров'я людини не перевищував установлених нормативів.

Методи поводження з відходами поділяють на дві великі групи - утилізаційні й ліквідаційні. Утилізаційні методи передбачають, по-перше, вирішення завдань економії паливно-енергетичних і матеріальних ресурсів; по-друге, підвищення ступеня замкненості виробничих (ресурсних) циклів, що насамперед сприяє екологізації виробництва. Ліквідаційні методи застосовуються, як правило, через неможливість на певному етапі розвитку технологій утилізувати відходи як вторинне джерело сировини. Вони спрямовані на те, щоб захоронення відходів максимально відповідали екологічним і санітарно-гігієнічним вимогам.

Основним напрямом вирішення проблеми позбавлення відходів є застосування у всіх галузях господарства безвідходної технологи, тобто перехід на утилізаційні методи. На жаль, поки що для переважної більшості підприємств можна говорити лише про застосування маловідходної технології, і тому утворені виробничі та побутові відходи доводиться складувати. Форми складування відходів дуже різноманітні - терикони і відвали гірничодобувних підприємств, хвостосховища збагачувальних фабрик, полігони та звалища побутового сміття тощо.

Недоліки простого складування сміття очевидні: площі для смітників завжди обмежені, а ризик проникнення токсичних відходів у ґрунтові води чи самозаймання звалищ дуже великий. Серед усіх аспектів негативного впливу звалищ на довкілля можна виділити два найголовніші: по-перше, це вилучення величезних площ родючих земель для захоронення сміття на полігонах; по-друге, значне забруднення природного середовища навколо цих полігонів.

Саме утилізаційний шлях передбачає використання відходів як вторинних ресурсів. Коли йдеться про відходи як вторинну сировину, мають на увазі лише ті відходи, для утилізації і переробки яких існують відповідні технології, а також виробничо-технологічні та економічні передумови. При цьому загальна схема використання вторинних ресурсів така:

- відмова від використання матеріалів, без яких можна обійтись;

- повторне використання матеріалів як вторинних ресурсів;

- переробка вторинних ресурсів для виробництва інших продуктів;

- безпечне спалювання вторинних ресурсів з метою виробництва енергії;

- захоронення відходів, які не можна повторно використати будь-яким шляхом.

У всіх розвинутих країнах є конкуренція за право працювати з відходами, там утилізація й переробка сміття стали рентабельною індустрією економіки. Зокрема, у Німеччині її річний оборот становить більше 70 млрд євро, і з відходами працюють близько 300 тис. платників податків. У Фінляндії, якщо компанія, що займається переробкою сміття, хоче придбати спеціальне обладнання вартістю до 500 тис. доларів, то достатньо пред'явити документи, що засвідчують, що вона є власником сміттєпереробного заводу, і державний банк видає необхідну суму у вигляді безпроцентної позики на 15 років.

Основні способи переробки відходів такі; спалювання, компостування, піроліз (спалювання без доступу повітря), складування і сортування з повторною переробкою. З них найбільш перспективним вважається процес піролізу, коли за дуже високої температури без доступу кисню та азоту, що виключає горіння, відбувається комплексна термохімічна переробка будь-яких твердих матеріалів. У результаті із сміття виділяються пірогаз, вуглекислий та інші гази, які легко проходять хімічне очищення і утворюють пальний газ. Розплавлені мінеральні складники зливають, виділяють з них шлаки без наявності вуглецю і використовують надалі як будівельні матеріали. Є ще низка схожих процесів піролізу та навіть плазменного нагрівання, коли сміття "розжарюють" ще сильніше.

Не припиняється пошук альтернативних способів переробки відходів. "Одноповерхова Америка" активно використовує компостні ями та інші біотехнології. Використовуються й живі "засоби переробки" - червоні хробаки, яких можна "годувати" різним сміттям. Півкілограма таких хробаків з'їдає до 250 г відходів за день.

Після того, як основним пакувальним матеріалом став пластик, сміттєва проблема тільки загострилася, оскільки він важко піддається руйнуванню, але технологія його повторної переробки існує. І хоча вона дуже складна і дорога, але має велике значення не лише для навколишнього середовища, а й дає змогу заощадити тисячі тонн первинної сировини, для виробництва якої використовуються невідновні природні ресурси. Таким чином вже непотрібна поліетиленова упаковка завдяки складним технологічним процесам перетворюється на потрібні вироби: мішки для сміття, труби, каністри, черепицю, пластикові листи.

Використання вторинних ресурсів є важливим напрямом економії мінеральної сировини. За деякими розрахунками, повторно можна використовувати майже 70 % основних металів. Сьогодні ж промисловість економічно розвинутих країн використовує у кращому разі лише 30-40 % міді, заліза та інших металів, решта безповоротно втрачається, нагромаджується у звалищах, розсіюється, забруднюючи біосферу. Слід відзначити, що для добування сировини із вторинних ресурсів потрібно набагато менше затрат, у т. ч. й енергетичних, ніж для видобування тієї ж сировини з первинних руд. Наприклад, у разі добування скла шляхом переплавляння битих скляних виробів, пляшок тощо витрати електроенергії вчетверо менші, ніж при добуванні того ж скла з піску, поташу та ін. Отже, переробка вторинних ресурсів дає чималий прибуток.

Дедалі ширше у різних галузях господарства починають використовуватися замінники дефіцитних ресурсів. Так, у машинобудуванні 1 т полімерних матеріалів може замінити 3 т дефіцитної бронзи. Полімерами замінюють свинець, мідь, олово та інші гостродефіцитні метали. Важкі багатотонні опори для верстатів-велетнів, які раніше виготовлялися з чавуну, сьогодні з успіхом замінюють темпи. Застосування нових конструкційних матеріалів - композитів - дало змогу конструкторам найбільшого у світі українського літака "Мрія" знизити його масу на 3 т, а це забезпечує за період експлуатації кожної такої машини економію у 18 тис. т дефіцитного авіаційного палива.

Взагалі у світі спостерігається тенденція до зменшення обсягів використання природних ресурсів. Металургійні гіганти, поглинаючи мільйони тонн руди, коксу та випускаючи мільйони тонн низькоякісного чавуну і сталі, є вчорашнім днем промисловості. Економіка найрозвиненіших країн світу дедалі більше базується на малотоннажному виробництві, а основними галузями стають складне сучасне машинобудування, електроніка, обчислювальна техніка. Зменшення обсягів видобутку мінеральних ресурсів із надр Землі досягається також шляхом їх комплексного використання. Майже всі родовища твердих корисних копалин комплексні, тобто крім основного компонента містять низку супутніх. Іноді супутні корисні компоненти виявляються ціннішими за основні.

Світові тенденції у сфері поводження з відходами свідчать про зміну акцентів від ліквідації наслідків антропогенного впливу до переходу на чисте виробництво (впровадження змін технологічних процесів для того, щоб звести до мінімуму обсяги утворення відходів). Тобто йдеться про можливість переробки кожного конкретного виду відходів, і лише за відсутності економічно прийнятних рішень йде пошук шляхів їх видалення і знешкодження.