Внедрение новой технологии ArrowEcology как современного метода сортировки и переработки ТБО

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ  ИМ.Р.Е.АЛЕКСЕЕВА 
 
 
 

Кафедра «Управление инновационной деятельностью» 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовой  проект на тему «Внедрение новой технологии ArrowEcology как современного метода сортировки и переработки ТБО» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: ст. гр. 10УИзПВ

Жолобова  И.И. 

Проверила: Горностаева А.В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Нижний  Новгород

2011

Содержание 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Вынося  из дома мусор, мы редко задумываемся о том, что же с ним происходит дальше. А происходит вот что: во всех городах России, в том числе и Нижнем Новгороде, бытовые отходы, в основном, свозятся на полигоны или попросту – свалки. Свалки не эффективны для борьбы с возрастающим объемом отходов, кроме того, они наносят немалый вред окружающей среде. Даже обустроенные по последнему слову техники полигоны создают целый комплекс экологических проблем. В России таких «правильных» полигонов пока не более десятка, остальное — самые обыкновенные свалки, которые будут загрязнять окружающую среду еще около 100 лет после их закрытия.

     Очень небольшая часть отходов направляется на мусоросжигательные заводы (МСЗ). В печи МСЗ даже безобидные на первый взгляд бытовые отходы превращаются в настоящий «коктейль» опасных ядов. Там, где заводы есть, они считаются одними из основных источников загрязнения тяжелыми металлами, а также диоксинами и фуранами — двумя наиболее токсичными элементами, известными человечеству. Они являются сильными канцерогенами, а также воздействуют на репродуктивную и иммунную системы человека. Ни один даже самый дорогой фильтр не спасает от них полностью.

     Проблема  твердых бытовых отходов (ТБО) является остро актуальной, поскольку ее решение  связано с необходимостью обеспечения  нормальной жизнедеятельности населения, санитарной очистки городов, охраны окружающей среды и ресурсосбережения.

     ТБО, образующиеся в результате жизнедеятельности  людей, представляют собой гетерогенную смесь сложного морфологического состава (черные и цветные металлы, макулатуросодержащие и текстильные компоненты, стеклобой, пластмасса, пищевые отходы, камни, резина, дерево, уличный смет и пр.).

     Ежегодно  каждый городской житель производит 200-З00 кг ТБО, образующих городской мусор. Промедление с его удалением  и ликвидацией недопустимо, так  как может привести к глобальным эпидемиям (чума, холера и др.), к серьезному загрязнению городов. В то же самое тремя ТБО содержат ценные компоненты (металлы, органические вещества), а также являются потенциальным энергетическим источником.

     В мировой практике нашли промышленное применение четыре метода переработки ТБО:

     - термическая обработка (в основном сжигание);

     - биотермическое аэробное компостирование;

     - анаэробная ферментация (с получением биогаза);

     - сортировка (с извлечением тех или иных ценных компонентов для

     вторичного  использования).

     Каждый  из методов имеет свои преимущества и недостатки, свои оптимальные области  применения, зависящие главным образом  от морфологического состава ТБО  и региональных условий.

 

1 Исследовательская часть. Твердые бытовые отходы: классификация, уничтожение, современные подходы к борьбе

1.1 Бытовые отходы

     Термин  «твердые  бытовые  отходы» (ТБО),  кроме  отходов, производимых населением,  включает  также  отходы,  производимые  ресторанами,  торговыми предприятиями, разного рода учреждениями, муниципальными службами. 

ТБО делятся  на три категории: 

1.  Вторичное   сырье,  которое  можно  пустить   на  переработку.  Для  этого   его  нужно выделить из общего  потока, сепарировать и пустить  в  дальнейшую переработку – 35%. 

2. Биоразлагаемые  отходы, которые можно пустить на компост – 35%.

3. Неперерабатываемые  отходы (хвосты) –  в  настоящее  время  либо  не  могут  быть переработаны  в  полезную  продукцию,  либо  затраты  на  подобную  переработку  будут очень велики – 30%. 

     В настоящее время в развитых странах производится от 1 до 3 кг бытовых отходов на душу населения  в день. В 2006  году  в мире было произведено около 2 млрд тонн бытовых отходов (ТБО).

     Твердые  бытовые  отходы –  один  из  важных  параметров  воздействия  города  на окружающую  среду.  Качественный  и  количественный  состав  ТБО  постоянно  меняется. Это зависит от климатических условий и уровня развитости стран. Средний американец, например, в день оставляет после  себя от полутора до  трех килограммов отходов (и  это количество увеличивается на 10% каждые 10 лет), а средний африканец или индус только  0,2-0,3  кг. Правда  в последнее десятилетие глобализация  принесла  и в эти страны  свои «прелести» - массу современных напитков и фаст-фудовской еды, а потому в этих странах также  появилась  проблема  отходов,  причем  при  нулевом  уровне  культуры  обращения  с ними.

     Кроме бумаги, пластика, металла и пищевых  отходов в мусор попадают и  опасные вещи  и  вещества:  чистящие  и  моющие  средства,  растворители,  краски  и  лекарства, аккумуляторы  и  батарейки,  ртутьсодержащие  приборы  и  т.п.  Вещества  попадают  в канализационные  стоки,  растворяются,  затем  через  грунтовые  и  подземные  воды поступают в водоёмы. Батарейки, и ртутьсодержащие приборы безопасны до тех пор, пока

не  повредится  их  оболочка,  а  далее  соли  свинца,  кадмия  и  ртути  также  разносятся грунтовыми водами.

     Пищевые  отходы  разлагаются  всего  через  одну-две  недели,  но  именно  они наиболее  вредны  для  человека,  поскольку  часто  становятся  причиной  возникновения  и распространения различных инфекций через грызунов, с пылью и ветром. При их гниении происходит выделение метана, из-за которого  самовозгораются  свалки, и в воздух летит вся таблица Менделеева, включая остро-токсичные вещества. 

Состав  ТБО в Нижнем Новгороде на 2003 г.

  

     Как видно, состав отходов Нижнего Новгорода преобладают макулатура (30-35%) и органические отходы (25-30%).

     По  данным  Европейского  тематического  центра  по  устойчивому  потреблению  и производству  на 14.12.2009  в 27  странах  Евросоюза  бытовые  отходы  составляют примерно 14%  всех  отходов,  в  среднем  на  человека  производится 565  кг.  в  год (в некоторых странах бывшего СНГ- 306, а Австрия, Дания, Голландия, Ирландия - до 802,07 кг. в год на человека).   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.2 Уничтожение ТБО

     Можно  выделить  три  основных  направления:  захоронение;  сжигание; переработка.  Все три способа утилизации имеют  свои минусы и плюсы.  

Захоронение ТБО на полигонах 

     Самый  старый  и  известный  способ  ликвидации  отходов -  захоронение.  Проще говоря, отходы вывозятся и сваливаются на отведённый участок местности. Современные  полигон, конечно,  это  не  просто  кусок  поля  или  леса —  они  оборудованы в соответствии с санитарными, пожарными, экологическими и строительными правилами нормами,  в  частности,  имеют  водонепроницаемую подложку,  чтобы образующие, например,  в  результате  инфильтрации  атмосферных  осадков,  загрязнённые жидкости попадали ни в почву, ни в подземные воды.  Чаще всего их оборудуют в  глубоких карьерах от выработки известняка,  глины других  природных  богатств,  где  выстилают  дно  и  стены  специальными  синтетически прокладками  из резины и поливинилхлорида и устанавливают системы контроля и сбора стоков и газа, выделяющегося при анаэробном разложении ТБО. Такие полигоны имеют  обваловку,  защищающую  от  ветрового  уноса. Отходы  трамбуются  и  высыпают слоями, которые пересыпаются слоями инертного грунта. Тем не менее, строительство содержание  полигона  намного  проще  и  дешевле,  чем  устройство  мусоросжигательного завода (МСЗ)  или  мусороперерабатывающего  завода (МПЗ).  В  этом  состоят,  главные плюсы хранения отходов на полигоне. 

     Для  полигонов  для  захоронения  отходов  отчуждаются  большие  земельные площади (кроме  собственно  полигона  следует  учесть  и  окружающую  его  санитарно-защитную зону).

     При  данном  способе  практически  не  извлекаются  полезные  компоненты  отходов. То, на что потрачено немало материалов, труда и энергии, просто закапывается в землю.

     Кроме  того  свалки  не  украшают  наши  пейзажи  и  становятся  рассадниками инфекций. При их  самовозгорании, что  случается не редко, образуется масса  токсичных соединений  и  парниковых  газов.  При  сгорании  одной  тонны  ТБО  образуется 300-50 кубометров  продуктов  сгорания,  содержащих  до 14,8%   углекислого  газа.   

Сжигание  мусора

     Теоретически, отходы могут рассматриваться как  топливо, а МСЗ, соответственно, как  теплостанции.  На  практике  дело  обстоит  не  так  хорошо. Во-первых,  теплотворная способность отходов,  не  подвергавшихся  разделению,  очень низка.  Проще говоря,  они могут вообще не гореть на воздухе (это зависит от содержания в ТБО негорючих фракций и изменяющейся  в связи с погодными условиями влажностью).  Для  полного  сжигания может  потребоваться  дополнительная  сушка,  использование  настоящих  топлив, применение  обогащённой  кислородом  газовой  смеси  в  качестве  окислителя (вместо воздуха). 

     Сжигание  всё  равно  не  избавляет  от  проблемы  отходов.  Оставшийся  в  топках негорючий шлак, уловленная в очистных установках зола составляют до 10% по объёму и 30% по массе первоначального количества ТБО «въехавшего» в ворота МСЗ. Этот шлак и золу  всё  равно  надо  куда-то  девать.  И  часто  для этого требуются не  полигоны  для захоронения ТБО,  а из-за  их  высокой токсичности на специальных полигонах.

     В  минусах МСЗ –  высокая  стоимость  оборудования,  гораздо  более  сложная,  по сравнению  с  обычными  теплостанциями,  технология  сжигания  и  очистки  газов,  плохое извлечение  полезных  компонентов.  Даже  с  учётом  разного  рода  ухищрений (предварительная  сортировка,  полезное  использование  образующегося  тепла  и  шлака) МСЗ  редко  являются  прибыльными  предприятиями.

     Известно, что МСЗ вредят окружающей среде. Первый  завод по  сжиганию мусора был построен  в Англии  в 1874  г.,  но  лишь  спустя  сотню лет в отходящих газах МСЗ обнаружили  диоксины,  начались  исследования  вреда,  который причиняет сжигание мусора окружающей среде и здоровью человека.