Книга служит цели информирования специалистов в области устойчивого развития городов, устойчивого проектирования и строительства.
Скачать 4.74 Mb.
|
Вторичными ресурсами называют все отходы производства и потребления, образующиеся в народном хозяйстве. Отходы производства - это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства, а отходы потребления - это изделия и материалы, утратившие нужные свойства ввиду физического или морального износа. Для приближения к природным малоотходным технологиям необходимо делать замкнутые технологии в отличие от современных незамкнутых. Современные неэкологичные технологии линейны и дают большой объем отходов, тогда как экологичные технологии - круговые. Замкнутые технологии характерны минимумом отходов и их направлением на повторное использование [37 и др.]. Замкнутые технологии природоподобны: в природе соблюдаются "экоциклы", то - есть движение материалов по замкнутому кругу - объемы производства, потребления и деградации почти равны объемам восстановления. В то же время современные технологии, принятые в развитых странах, только в незначительной степени природоподобны, похожи на природные экоциклы: в них объем деградации намного превышает объем восстановления, поэтому объем отходов в технике намного выше, чем в природных экоциклах. То же самое относится и к потреблению энергии и объемам производства отходов в человеческих и природных сообществах. 1 квадратный метр города требует в 70 раз больше энергии, чем устричная банка, и производит во много десятков раз больше отходов по сравнению с устричной банкой (к тому же устричная банка производит неопасные для природы отходы при условии ее существования в незагрязненной отходами воде)[36]. В объем вторичных ресурсов входят также деловые отходы - остатки материалов, полуфабрикатов и сырья, которые в процессе производства не утратили исходные свойства и могут быть использованы для изготовления изделий при пониженных требованиях к геометрическим размерам и агрегатному состоянию. К отходам относят также побочные и попутные продукты, образующиеся наряду с основной продукцией при физико-химической переработке сырья (побочные) или при добыче и обогащении полезных ископаемых (попутные). Все отходы включают в хозяйственный оборот. Зола и золошлаковые отходы - это отходы тепловых электростанций, работающих на твердом топливе. Площадь земли для хранения отходов только одной ТЭС достигает 1...3 тыс. га. Пока используется только 12...14 % годового образования в основном в промышленности строительных материалов, в строительной отрасли и сельском хозяйстве. В строительстве их применяют для теплоизоляции, стабилизации грунтов в насыпях; при производстве конструкций они служат заполнителями для цемента, бетона и железобетона. Наиболее рационально в настоящее время использовать отходы в производстве нового типа цемента - шлакощелочного, разработанного в Киевском инженерно-строительном институте под руководством профессора В.Д. Глуховского. Шлакощелочной цемент - это высокопрочное вяжущее, полностью заменяющее обычный цемент и состоящее из молотого шлака, смешанного с любой щелочью (жидкое стекло, сода и т.д.). Процесс твердения этого цемента при его затворении аналогичен твердению обычного, т.е. допускается твердение при положительной температуре, ускоренная обработка в пропарочных камерах. На основе шлакощелочного цемента могут быть получены железобетонные изделия с бетоном класса до В120, обладающие повышенной стойкостью к агрессивным средам. При этом применяются загрязненные заполнители (с глинистыми включениями). Доменные, сталеплавильные и ферросплавные шлаки ежегодно производятся сотнями миллионов тонн, а перерабатывается только 20 %. Из шлаков получают цементный клинкер, гранулированный шлак, литой щебень, шлаковую пемзу, керамзит, шлаковату, минеральную вату, литые плиты и брусчатку, из доменных шлаков - шлакоситалл. Ферросплавные шлаки, содержащие хром, оксиды марганца, карбид кремния, используют в черной металлургии и в производстве удобрений. Из сталеплавильных шлаков необходимо извлекать металл, содержание которого составляет до 20 %. Наиболее эффективна комплексная переработка шлаков, заключающаяся в извлечении ценных составляющих и последующем изготовлении строительных материалов и изделий. Из гранулированного шлака получают шлакощелочное высокопрочное вяжущее. Вскрышные породы и хвосты обогащения образуются при добыче и обогащении железной руды. Из вскрышных скальных пород и хвостов обогащения изготовляют щебень, песок, песчано-гравийную смесь[29]. В перспективе эти отходы должны полностью утилизироваться при изготовлении цемента, известняковой муки, извести, силикатного и глиняного кирпича, керамических труб, других материалов и изделий. Стеклобой образуется на предприятиях стекольной промышленности, пищевых предприятиях и в строительстве. Его используют добавлением в стекломассу при варке стекла, при изготовлении различных облицовочных плиток, пористых и теплоизоляционных материалов. Все шире предлагается ввод молотого стеклобоя в разнообразные композиции для получения облицовочных материалов с заполнителями из естественного камня. Отходы стекла рекомендуется собирать в специальные внутриквартальные контейнеры (см. ниже). Отходы камнепиления в большом количестве в тех регионах, где изготовляют каменные блоки и плиты из естественного камня. Например, на территории Украины, Молдовы и других государств накоплены десятки миллионов кубических метров отходов камнепиления известняка - терсы. Связывая эти отходы каким-либо недорогим вяжущим, можно получить достаточно прочные (класса В5...В60) блоки и плиты. Так, например, в Крымском институте природоохранного и курортного строительства разработан искусственный материал широкого назначения на основе использования отходов камнепиления известняков Крыма. Один из материалов, содержащий до 90 % молотой терсы и молотую силикат-глыбу, после сушки при температуре до 2500 С получается прочным, плотностью до 2000 кг/м3, другой, в котором основная часть - молотая силикат-глыба, с добавкой молотой терсы и воды при температуре до 2500 С вспучивается и в результате образуется изоляционный материал плотностью 250...600 кг/м3. Фосфогипс, образующийся при производстве фосфорных удобрений, используется при изготовлении гипсового вяжущего, цемента, а также для известкования кислых почв. Исследуется применение фосфогипса при изготовлении различных строительных элементов, деталей, штукатурных растворов, шпаклевок. Древесные отходы предприятий лесозаготовительной, лесоперерабатывающей, деревоперерабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности идут на изготовление щепы, применяемой при производстве древесноволокнистых и древесностружечных плит. Однако используется только 60 % отходов. В наиболее развитых странах перерабатывают все виды отходов - пни, сучья, кору, опилки, причем, объемы переработки возрастают. При изготовлении стеновых блоков для индивидуального строительства (опилкобетон) весьма эффективны размельченные отходы и опилки. Эффективность использования древесных отходов очень велика: 1 тыс. м3 отходов при производстве ДСП экономит 3,4 тыс. м3 пилочного сырья. Твердые бытовые отходы ежегодно образуются в количестве около 50 млн. т, причем из них используют всего 2,7 %. Отходы хранят на свалках, занимающих более 15 тыс. га, и эта территория затем в течение 20...30 лет непригодна для сельхозугодий. Наиболее перспективна их комплексная переработка с извлечением ценных компонентов: цветных и черных металлов, текстиля, полимеров, стеклобоя, макулатуры и др. В ФРГ бытовые отходы используют для получения топлива. В США построены заводы по переработке бытовых отходов в топливо. Специалистами Украины установлена возможность использования шлака, остающегося после сгорания отходов, в качестве заполнителя бетона. Интересным направлением является получение горючего газа из биологических свалок. Макулатуру и вторичные текстильные материалы перерабатывают для производства бумаг, картона, ткани, технического и кровельного картона, войлочных изделий, утепленного линолеума. В последние годы эти материалы начали использовать для изготовления нетканых материалов для дорожного строительства, крепления грунта (армирования), гидромелиоративных работ. Весьма перспективно применение этих материалов для изготовления экологически чистого теплоизоляционного материала (эковаты), уже применяющегося в практике строительства. Некоторые страны активно принимают меры по замене ресурсов на вторичные ресурсы из текстиля. В странах ЕЭС доля макулатуры в производстве бумаги и картона выросла до 47 % (Италия), 62 % (Дания). Вторичные полимерные материалы позволяют не только существенно экономить нефть и электроэнергию (на 80 %), но их использование не загрязняет окружающую среду. В первую очередь необходимо вовлечение в хозяйственный оборот бытовых отходов потребления. Здесь возникают сложности в связи с многообразием свойств различных полимерных материалов и отсутствием системы их заготовки. Из вторичных полимерных материалов после их сортировки можно изготовлять многочисленные строительные изделия - трубы, поручни, плинтусы, дверные и оконные рамы, пленку и др. Изношенные шины, из которых уже сейчас можно получать регенерат, используемый взамен синтетического каучука, и резиновую крошку, применяемую в производстве строительных материалов и в автодорожном строительстве. Из металлокорда получают металл. Экономический эффект в период до 2000 г. должен составить около 2,3 млрд. р. В Японии, где ежегодно скапливается до 50 млн. шт. шин, разработана технология получения из них вторичного сырья при производстве цемента. Шины сжигают в цементных печах при 15000 С, при этом органика и углерод выгорают как топливо, а остальное служит добавкой к цементу. В Англии из шин получают регенерат резины и топливо. Весьма интересен опыт использования шин для создания подводных биопозитивных сооружений. Алюминийсодержащие отходы в количестве сотен тысяч тонн в год, образующиеся в процессе производства удобрений и в химических процессах, используют для изготовления особо чистого высокоглиноземистого цемента, который применяется для выпуска огнеупоров. Пиритные огарки в объеме 90 % употребляются при производстве строительных материалов в качестве железосодержащего компонента в процессе выпуска цемента, кирпича и др. Высокая концентрация меди, свинца, цинка, золота и серебра предполагает их комплексную переработку перед использованием в производстве стройматериалов. Отходы и лом бетонных и железобетонных изделий образуются в основном на заводах стройиндустрии, а также в связи с реконструкцией. Из них выпускают щебень, песок, а также извлекают металлолом или арматуру, пригодную для употребления. При утилизации отходов бетонных и железобетонных изделий главное - это их разделение на составляющие. Для этого существует ряд современных технологий, наиболее совершенная из которых основана на использовании электрогидравлического эффекта. В настоящее время эта проблема стала актуальной в связи с разборкой устаревших зданий застройки 50 - 60 -х г.г. Для превращения разобранных (с помощью обычных методов демонтажа или с применением взрывного обрушения) железобетонных изделий в щебень используются специальные механические дробилки. Из смеси извлекается арматура, остатки деревянных изделий и утеплителя. Другие отходы - агропромышленного комплекса, химии, микробиологии - также могут быть эффективно внедрены при производстве строительных материалов как добавки, заполнители. Так, в микробиологическом производстве образуется сухой лигнин - сырье при производстве строительных материалов. Некоторые отходы агропромышленного комплекса и химической промышленности применяют как добавки к бетонной смеси, повышающие ее пластичность и удобоукладываемость, ускоряющие твердение бетона. В результате применения вторичных материалов вместо первичного сырья достигается существенный эффект наряду с сокращением загрязнения окружающей среды (табл. 6.6). Таблица 6.6. Некоторые выгоды замены первичного сырья вторичным в производстве материалов, %, из расчета на 1000 т годовой продукции
К проблеме утилизации отходов вплотную примыкает проблема свалок. Дешевизна свалок, отсутствие экологического контроля и законов, низкая стоимость ископаемого сырья в прежние годы привели к неуправляемому распространению свалок и даже тайному захоронению исключительно вредных, токсичных отходов, превращению в стихийные свалки территорий, прилегающих к местам расселения (в том числе лесов, водоемов, рек и др.). Отходы (бытовые, промышленные, сельскохозяйственные, строительные, потребления и др.) могут быть используемые и пока неиспользуемые, безвредные и вредные. Вредные отходы необходимо нейтрализовать; те, которые на современном технологическом уровне невозможно нейтрализовать и использовать, необходимо захоронять. Захоронение (хранение без возможности извлечения), а также длительное хранение отходов возможны в искусственных или естественных полостях земной коры, если исключено загрязнение грунтовой воды и газов. Для радиоактивных отходов используют их отверждение со стеклом или заливку стеклом стальных капсул с отходами, с последующим помещением в подземные полости. Захоронение - весьма сложная проблема, эффективное решение которой пока не найдено. В таких странах, как США и других приняты законы по обязательной переработке отходов с учетом защиты окружающей среды и степени потенциальной опасности отходов. Причиной введения таких законов явились катастрофический рост объема отходов, сложность или даже невозможность выделения новых площадей для свалок, широкое движение экологических организаций против свалок и захоронений отходов (это привело к возникновению позиции руководителей стран, отдельных регионов: "только не на моем дворе" по отношению к свалкам, захоронениям, мусоросжигательным заводам), сложность технологических решений по переработке отходов или безопасному захоронению не перерабатываемых в настоящее время отходов. По сути дела, в конце ХХ века возникает новая мощная отрасль индустрии, основывающаяся на новом научном направлении - переработка отходов с целью их обезвреживания и вторичного использования. Реутилизация ведет к значительным затратам энергии, энергетический коэффициент полезного действия производственных процессов близок к 0,2 % - степени утилизации солнечной энергии растительностью. И, тем не менее, пока другого пути нет (для этого нужны принципиально новые экологичные технологии, подобные природным). Известны простые решения для новых свалок бытовых отходов: раздельный сбор (в емкости разного цвета, в специальные контейнеры для стекла и др.); тщательная сортировка перед сбором (например, сортировка овощей на базах и др.); утилизация части отходов жителями (пищевые отходы - на корм скоту, сгораемые - на печное отопление и др.); транспортировка и складирование в специальной упаковке; брикетирование (прессование) в блоки (уменьшение объема в 4...5 раз, экономия площади свалок, отсутствие пыли, запахов, мух, грызунов). Эти простые мероприятия позволяют существенно уменьшить площади свалок и сократить их негативные воздействия на окружающую среду. Сюда же входит обезвреживание некоторых бытовых отходов (например, от лечебных заведений) при помощи высоких температур, микроволновых генераторов, ультразвука. Более сложен вопрос рекультивации, снижения воздействий существующих свалок, которые служили стихийными накопителями самых различных отходов (бытовых, в том числе и болезнетворных, промышленных, сельскохозяйственных, строительных, потребления), перемешанных в гетерогенную массу. Основной задачей рекультивации таких свалок может быть сокращение до минимума выделений пыли, газов, жидкости в окружающую среду (консервация свалки), получение биогаза, защита от атмосферных осадков, исключение визуального загрязнения. Варианты рекультивации существующих свалок бытовых отходов: устройство водонепроницаемой завесы, например, стены в грунте до водоупора, с целью исключения фильтрации загрязненных грунтовых вод; укладка по верху спланированной насыпи непроницаемой пленки для исключения попадания газов и пыли от свалки в воздух; обваловка свалки растительным грунтом с высаживанием травы и кустарника. Устройство по верху свалки перфорированных труб позволит собрать концентрирующийся под пленкой биогаз. Новые свалки строят таким образом: вначале в естественной или искусственной выемке устраивают изоляцию; брикетированные отходы безвредные или обезвреженные укладывают, послойно перемежая их с грунтом, в верхнем растительном слое высаживают деревья и сеют траву. Брикетированные отходы при их небольшой обработке отвердителем (смолой, цементом) могут служить для закладки выработок с целью защиты поверхности земли от осадок. При настоятельной необходимости ликвидации больших свалок возможен вариант их послойной разработки с последующей сортировкой, обезвреживанием, брикетированием и утилизацией отходов на специальном передвижном заводе. В составе этого мобильного завода может быть ТЭЦ для сжигания сгораемых отходов. Не требующие ликвидации большие свалки целесообразно использовать для получения биогаза и обогрева с его помощью теплиц. Для ускорения процесса разложения предлагается нагрев свалок гелионагревателями и др.), а для облегчения выхода биогаза - монтаж перфорированных труб для его сбора в пробуренные скважины. В последние годы совершенствуются конструкции свалок и сборников отходов. Так, в ФРГ рекомендуется сооружать цилиндрические подземные сборники диаметром до 50 и глубиной до 100 м в местах существующих выработок; содержимое укладывать в сборники послойно с дренированием, защитой от осадкой и инфильтрационных вод. Над сборником с целью защиты от осадков рекомендуется устраивать покрытие в виде купола, структур, мембран. Для облегчения разложения содержимого через дренажные трубы подают воздух. Отметим, что проблема свалок в перспективе должна быть решена кардинально: новые экологичные технологии должны исключить образование неусваиваемых отходов. | |||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Устойчивого развития умных городов Международная конференция «Информатизация и технологическая модернизация образования» в содружестве XXXIII- международной конференции... | | Отчет о результатах оценки соответствия Проекта Канкунской гэс критериям... Методика оценки соответствия гидроэнергетических Проектов критериям Устойчивого развития |
 | В. И. Вернадский Значение и место России и ноосферного русского образования... Ества их жизни, а также для сохранения всех форм жизни на планете Земля. В новом веке наступает эпоха ноосферного устойчивого развития... | | Информационно-управляющие системы Благодаря этому интересу возникли секции нашей конференции в разных регионах России и других странах. Проблема устойчивого развития... |
| Вопросы теории раздел Базовые положения теории устойчивого развития (УР) 48 Российской Федерации каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно... | | Рабочая программа по дисциплине «Экологический туризм основа устойчивого развития региона» Рабочая программа по дисциплине «Экологический туризм – основа устойчивого развития региона» составлена в соответствии с требованиями... |
| Обеспечение устойчивого сбалансированного развития региона на основе... Автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ленинградской области | | Рабочая программа дисциплины «Корпоративная социальная ответственность» А. Цели дисциплины: освоение студентами концептуальных и практических основ формирование корпоративной социальной ответственности... |
| Информация по исполнению мероприятий долгосрочной областной целевой... Волгоградской области в целом. Обеспечение необходимого уровня пожарной безопасности и минимизация потерь вследствие пожаров является... | | Урок Тема: Географические открытия XVII-XIX веков По 1-й линии развития – осознание роли географии в познании окружающего мира и его устойчивого развития |
| Информация о развитии и поддержке субъектов малого и среднего предпринимательства... ... | | Республики башкортостан доклад Создание условий для устойчивого развития сельских территорий |
| Фермерские хозяйства – основа устойчивого развития «Совершенствование социально-нравственных ориентиров, общечеловеческих ценностей» | | 1. Формирование концепции Устойчивого развития 6 Панельные данные как метод исследования влияния различных факторов на уровень выбросов 24 |
| 1. Формирование концепции Устойчивого развития 6 Панельные данные как метод исследования влияния различных факторов на уровень выбросов 24 | | 6 Вопросы терминологии 206 ... |
