Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Техносферная безопасность»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

профессор, д.б.н.

__________ М.Х. Ахтямов

«____» ________ 2015 г.

УТИЛИЗАЦИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

В ГОРОДЕ СОВЕТСКАЯ ГАВАНЬ

Пояснительная записка к дипломной работе

ДР 20.03.01.944 – 2015

Студент гр. 944 ______________ Е.В. Нафраница

^{подпись, дата}

Руководитель

старший преподаватель ______________ Р.В. Долгов

^{подпись, дата}

Нормоконтроль

доцент, к.т.н. _______________ К.В. Пупатенко

^{подпись, дата}

Хабаровск – 2015

Содержание

Введение 3

1 Структура и объемы ТБО 5

1.1 Классификация отходов 6

1.2 Классификация ТБО по классу опасности 8

1.3 Объемы образования ТБО 13

2 Современное состояние утилизации ТБО в городе Советская Гавань 17

2.1 Экологические проблемы города Советская Гавань 17

2.2 Эколого-экономические проблемы утилизации ТБО города Советская Гавань 19

3 Методы утилизации ТБО 24

3.1 Вторичная переработка 24

3.2 Мусоросжигание 25

3.3 Захоронение 26

3.4 Брикетирование 27

3.5 Компостирование 28

4 Разработка предложений по утилизации ТБО города Советская Гавань 31

4.1 Сбор и транспортировка ТБО 31

4.2 Сортировка и вторичная переработка ТБО 33

4.3 Получение биогаза из ТБО 38

4.3.1 Разновидность биогазовых установок 45

4.3.2 Биогазовая установка 45

4.3.3 Использование биогаза 54

Заключение 60

Список использованных источников 61

Приложение А 63

Приложение Б 74

Приложение В 84

Введение

Промышленные и твердые бытовые отходы (ТБО) оказывают негативное воздействие на все компоненты окружающей среды: литосферу, гидросферу, атмосферу, животный и растительный мир. Это создает определенную угрозу здоровью и жизни населения, в особенности крупных урбанизированных центров. Целью моей выпускной квалификационной работы является найти наиболее эффективный и рациональный метод утилизации твердых бытовых, который будет приносить наименьший ущерб окружающей среде. Современное производство требует вовлечение в хозяйственный оборот все новых и новых материальных, энергетических, природных, трудовых и других ресурсов. Мировое их потребление достигло величины, соизмеримой с запасами полезных ископаемых. То, что создавалось природой в течение нескольких эпох, сегодня расходуется человечеством за несколько десятилетий. Причем только 5-10% сырья, поступающего в производство, переходит в промышленную продукцию, остальное попадает в отходы производства, которые, загрязняя окружающую среду, нарушают экологическое равновесие в различных регионах планеты. Поэтому утилизация отходов производства и потребления – актуальная проблема современных городов, в том числе и города Советская Гавань.

По масштабам накопления, и по степе­ни негативного воздействия на окружающую среду экологиче­ской проблемой века стали твердые отходы. Поэтому их сбор, удаление, переработка и утилизация – од­на из главнейших задач инженерной защиты окружающей при­родной среды. Важна защита среды обитания и от обычных – нетоксичных отходов.

Задачи, поставленные передо мной это:

• разобрать структуру ТБО;

• рассмотреть всевозможные пути утилизации ТБО;

• оценить влияние ТБО на окружающую среду;

• найти наиболее рациональный и экологичный метод утилизации ТБО в городе Советская Гавань.

Сделать производство безотходным невозможно так же, как невозможно сделать безотходными и потребление. В связи с изменением промышленного производства, изменения уровня жизни населения, увеличения услуг рынка значительно изменился качественный и количественный состав отходов. С ростом народонаселения и уровнем  потребления материальных благ в  быту и на производстве растут и  объемы отходов. Количество производимых отходов зависит от того, насколько бережно люди относятся к состоянию природной среды, в которой они живут, и с каждым годом это состояние ухудшается.

В нынешнее время большинство мусора увозятся на полигоны ТБО. Полигон это одна из крупнейших причин возникновения экологически кризисной ситуации в мире. Поэтому наша задача избавляться от полигонов ТБО и находить такие пути решения утилизации мусора, которые могли бы эффективно, быстро и без вреда для окружающей среды избавить людей от груды мусора. Наиболее современным решением этой задачи является рассмотрение методов, которые позволят использовать мусор вторично. Многие виды отходов могут быть использованы вторично, и для каждого вида отходов есть соответствующая технология переработки. Какая технология подойдет для города Советская Гавань это еще одна задача, которую предстоит решить.

Решение экологических задач на современном этапе должно реализоваться как в деятельности специальных государственных органов, так и всего общества. Целью такой деятельности является рациональное использование природных ресурсов, устранение загрязнений среды, экологическое обучение и воспитание всей общественности страны.

1 Структура и объемы ТБО

Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства [2].

По своему содержанию ТБО представляет собой смесь множества материалов, перемешанная с не органическими отходами и разлагающейся органикой, пищевыми отходами и т.п., особенности которой складываются из свойств, входящих в них компонентов. Среди ТБО выделяют так называемый крупногабаритный бытовой мусор как природного, так и искусственного происхождения – спиленные стволы и ветви деревьев, предметы мебели, домашнего обихода, пришедшая в негодность бытовая техника и т.п. Основной состав ТБО делится на не разлагающиеся отходы – Фракционный состав ТБО (массовое содержание компонентов, проходящих через сита с ячейками разного размера) сказывается как на сборе и транспортировке отходов, так и на технологии их последующей переработки, сортировки. И разлагающиеся отходы – Химический состав ТБО необходим для определения качества получаемого при переработке ТБО компоста или биогаза [11].

Состав ТБО отличается в разных странах, городах. Он зависит от многих факторов, включая благосостояние населения, климат и благоустройство. На состав мусора существенно влияет система сбора в городе стеклотары, макулатуры и т. д. Он может меняться в зависимости от сезона, погодных условий. Так на осень приходится увеличение количества пищевых отходов, что связано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания. А зимой и весной сокращается содержание мелкого отсева (уличного смета). С течением времени состав ТБО несколько меняется. Увеличивается доля бумаги и полимерных материалов. А с переходом на централизованное теплоснабжение практически исчезает в ТБО уголь и шлак [11].

Рассмотрим более подробный состав ТБО

• Биологические отходы:

1. Кости;

2. Пищевые и растительные отходы (помои, отбросы).

• Синтетические отходы:

1. Целлюлозной переработки:

• Бумага – газеты, журналы, упаковочные материалы;

• Древесина.

1. Нефтепродукты:

• Пластмассы;

• Текстиль;

• Кожа, резина.

1. Различные металлы (цветные и чёрные).

2. Стекло.

1.1 Классификация отходов

По происхождению отходы классифицируются на отходы производства и отходы потребления. По агрегатному состоянию на твердые отходы и жидкие отходы. По степени опасности на опасные отходы и не опасные отходы.

Классы опасности ТБО

Твердые бытовые отходы (ТБО) принято подразделять на классы в зависимости от степени опасности. Существуют безопасные бытовые отходы, которые утилизируются путем сжигания и захоронения остатков. Безопасные ТБО могут быть пущены на вторичную переработку, опасные ТБО разделяются на классы опасности. В зависимости от разновидности бытовых отходов существуют разные способы их утилизации.

Опасные и безопасные бытовые отходы

Любое производство или жизнедеятельность человеческого общества тесно связано с постоянным образованием отходов. Отходы принято условно разделять на: жидкие, газообразные и твердые. Твердые бытовые отходы, соответственно, отличаются твердой структурой. Они могут быть как опасными, так и безопасными. Классификация бытовых отходов разработана на основании Федерального классификационного каталога отходов [17].

Безопасные ТБО

Твердые бытовые отходы, не представляющие опасности для человека и окружающей среды, в свою очередь, также классифицируются следующим образом:

• бумага, картон;

• текстиль;

• отходы с содержанием древесины;

• стекло;

• черный и цветной металл;

• резина и полимерные материалы.

Порядок утилизации безопасных бытовых отходов зависит от возможности их вторичной переработки. Если переработка возможна, рекомендуется ее осуществить. Вторичная переработка позволяет решить проблему утилизации ТБО, а также сэкономить природные ресурсы, многие из которых являются невосполнимыми [17].

Даже безопасные отходы могут представлять опасность для окружающей среды, если не осуществлять своевременный вывоз отходов и их утилизацию. Скопления мусора на территории жилых кварталов и городских улиц становятся серьезной угрозой для современного общества. Гниющие пищевые отходы издают неприятный запах и могут стать источником возникновения инфекции. Кроме того, скопления мусора нарушают порядок на улицах и затрудняют проезд транспорта [19].

Опасные ТБО

К числу опасных ТБО относятся следующие виды отходов:

• лакокрасочные вещества;

• просроченная бытовая химия;

• медицинские препараты;

• ядохимикаты и удобрения;

• батарейки, аккумуляторы, энергосберегающие лампы;

• ртутные термометры и т.д.

Все эти отходы представляют опасность для окружающей среды. При попадании в водоемы медицинские препараты, остатки бытовой химии и косметики наносят непоправимый вред. Ртутные термометры, батарейки и энергосберегающие лампы относительно безопасны, но только до тех пор, пока не поврежден их корпус. Ртуть, свинец и щелочь, содержащиеся в этом виде отходов, становятся причиной загрязнения атмосферы и поверхностных вод. Поэтому у подобных отходов существует свой порядок утилизации.

1.2 Классификация ТБО по классу опасности

Существует пять классов опасности ТБО в порядке уменьшения уровня опасности для человека и окружающей среды. Первый класс включает в себя особо опасные отходы, в то время как пятый класс относится к практически неопасным отходам. В частности, к первому классу опасности можно отнести остатки лакокрасочных веществ в таре. Опасность этого класса отходов заключается не только в испарении, которое наносит вред окружающей среде. Такие отходы представляют также пожарную опасность [2].

1) Отходы первого класса опасности

К первому классу опасности отходов относятся – ртутьсодержащие. В перечень ртутьсодержащих отходов входят:

• гальванические элементы;

• градусники;

• ртутные и люминесцентные лампы;

• прочие приборы (барометры, манометры).

Периодическое выбрасывание, вышедших из строя, ртутьсодержащих приборов приводит к постоянному содержанию ртути в городской среде.