КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ ОТХОДОВ

1.1. Отходы производства

Прежде, чем приступить к обсуждению деталей многообразных процессов утилизации и переработке отходов, необходимо дать определение отхода производства, а также обратиться к понятию технологического процесса или технологии производства конечного целевого продукта.

Под технологией подразумевают совокупность методов и средств, используемых для получения материальных богатств из природных ресурсов, т.е. последовательность механических, физико-химических операций, в результате которых сырье превращается в готовый продукт, необходимый для потребления.

Минеральное сырье представляет собой сложную смесь, состоящую из различных соединений, включений и т.д. Концентрация того или иного соединения или отдельных компонентов в сырье определяют его пригодность для производства необходимого целевого продукта. Например, концентрация Р₂О₅ в руде является основной характеристикой фосфатов; содержание меди в полиметаллической руде указывает на возможность ее переработки для получения меди. Для извлечения того или иного компонента минерального сырья необходимы его добыча из недр. Измельчение, химическая обработка, кристаллизация, упаривание и т.д. (или другие способы концентрации), т.е. осуществление тех или иных технологических процессов. При этом, наряду с получением целевого продукта образуются отходы и остатки, которые не являются конечными продуктами и в силу непостоянства своего состава не могут быть использованы непосредственно.

Таким образом, отходы производства – это остатки, которые получают при технологической переработке сырья на технологических переделах материалов или полуфабрикатов в конечные продукты и не соответствуют требованиям, предъявляемым к получаемой продукции и которые после предварительной обработки (или без нее) могут быть использованы в другом производстве или же в основном в качестве сырья.

В том случае, если данный остаток представляет собой сравнительно чистый химический продукт, соответствующий требованиям ГОСТ или ТУ, он называется побочным продуктом производства.

В некоторых случаях получаемые отходы являются высокотоксичными и опасными соединениями. Это, прежде всего отходы, содержащие радиоактивные вещества, тяжелые металлы, токсичные органические соединения, перед сбросом или захоронением которых необходима их тщательная обработка.

Отходами следует считать такие остатки, которые практически невозможно использовать на данном этапе развития технологии, для которой применяется исходное сырье, поэтому в этом производстве получаемые отходы должны быть, в случае содержания токсичных или опасных веществ, обезврежены и складированы или захоронены. При отсутствии опасных ингредиентов отходы должны быть изучены на предмет их применения в других отраслях техники или строительства. Если же получаемые в основном производстве отходы могут быть переработаны на данном этапе развития технологии, то следует называть такие отходы технологическими остатками.

Имеются данные об огромных количествах различных отходов производства и потребления, которые превратились в так называемые вторичные материальные ресурсы (ВМР). Отходы (остатки), технологически используемые в качестве источников сырья и энергии, относятся к категории реальных материальных ресурсов, а те, которые не находят применения и продолжают накапливаться, относятся к потенциальным ВМР.

Общую схему процесса накопления и возможных путей использования ВМР можно представить следующим образом:

Из схемы видно, что принципиально возможна полная рециркуляция отходов за исключением безвозвратных потерь, образующихся как в сфере производства, так и в сфере потребления. Причем один путь утилизации ВМР состоит в использовании их в качестве сырья для вновь разрабатываемой технологии, а другой – в добавлении их к исходному природному сырью с целью их дальнейшей переработки.

Прежде, чем рассматривать возможные пути повторного использования или обезвреживания отходов, необходимо вначале определить природу отхода (остатка), т.е. установить:

- основные физические характеристики отхода: агрегатное состояние (жидкость; твердое – шлам, шлак, порошок, взвесь; газ), вязкость, температуру плавления и кипения, давление паров, плотность, цвет, запах и т.д.;

- химический состав: концентрацию извлекаемого компонента в отходе и балласта, который может представлять интерес для другого производства, а также концентрацию особо опасных и вредных компонентов;

- коррозионные свойства;

- объем и место образования.

Одной из опасных причин, по которым отходы в настоящее время не перерабатываются, является неудовлетворительная экономика процессов, разработанных для их утилизации, а также слабая экологическая политика.

Сегодняшние отходы производства могут стать в ближайшее время основным сырьем. Это зависит от наличия сырья по тому компоненту, который содержится в отходах, и соответствующей технологии для переработки данного отхода.

Немаловажную роль при разработке методов утилизации отходов играет организация информации. В этой связи необходимо отметить опыт некоторых европейских стран по созданию специальных бюро или контор, занимающихся обменом отходами. Эти бюро собирают информацию от фирм или заводов о наличии тех или иных производимых ими отходов. Фирмы представляют характеристику отхода, включающую физическое состояние, химический состав, отличительные особенности, производимый объем, место и район производства, упаковку и возможность транспортирования. Такая информация кодируется и затем публикуется в технических журналах, издаваемых самим бюро или другими издательствами. Заинтересованные предприятия посылают в бюро запрос относительно поставки того или иного отхода. Указанные бюро существуют в Австрии, Бельгии, Швейцарии, ФРГ, Скандинавских странах, США, Японии – как на национальном, так и на международном уровнях. Эффективность деятельности бюро зависит от следующих факторов: цен на традиционные сырьевые материалы; стоимости отходов; стоимости обработки отходов по сравнению со стоимостью их ликвидации; наличия приемлемых технологических процессов для их переработки; потребность рынка в продукте, производимом на основе отхода; состояния требований экологической безопасности к тому или иному производству в связи с местом его расположения и вида деятельности.

Необходимость в расширении подобного типа информации по различным отраслям техники слагается из требований рационального использования природных ресурсов, охраны окружающей природной среды и расширения ассортимента продукции широкого спроса.

1.2. Классификация отходов по токсичности

Классификация отходов основана на систематизации их по отраслям промышленности, возможностям переработки, агрегатному состоянию, токсичности и др. В каждом конкретном случае характер используемой классификации соответствует рассматриваемым аспектам: складированию, очистке, переработке, захоронению отходов, предотвращению их токсичного воздействия и т.д. Каждая отрасль промышленности имеет классификацию собственных отходов, используя разные показатели. Самым главным показателем является степень опасности для человеческого здоровья. К числу вредных отходов относят инфекционные, токсичные и радиоактивные. Сбор и ликвидация вредных отходов регламентируется специальными санитарными правилами.

По степени опасности все промышленные отходы делятся на четыре класса: I – чрезвычайно опасные, II - высоко опасные; III – умеренно опасные; IV – малоопасные. Класс опасности химических веществ определяют расчетным путем, основываясь на значениях ПДК для данного химического вещества в почве, пользуясь математической формулой, справочной литературой (физико-химические константы, их токсичность по ЛД50) и гигиеническими нормативами министерства здравоохранения.

Известная классификация по двум основным признакам: источнику образования и направления. Схема классификации по источнику образования включает несколько ступеней, показывающих, каким образом вторичные материальные ресурсы могут быть превращены в конечные продукты, используемые на том же предприятии и в смежных производствах или подлежащие складированию и захоронению.

Промышленные отходы, получаемые в химическом производстве, классифицируют по агрегатному состоянию и по методам утилизации. Наиболее общепринятой и понятной является классификация по агрегатному состоянию.

Твердые отходы – это отходы, получаемые в виде порошков, пыли, слитков, затвердевшей массы. Сюда относятся: огарки, зола, частицы пыли и сажи, отходы пластмасс и резины, бумага, картон, дерево, стекло, керамика, бетон, металлические остатки, минеральные металлосодержащие отходы после обогащения руд, органические разлагающиеся остатки.

Жидкие отходы – это отходы, почти полностью состоящие из жидкой фазы и содержащие растворенные в воде или других растворителях соли, щелочи, кислоты, а также примеси взвешенных частиц. Причем количество взвешенных частиц не превышает уровня, при котором происходит осаждение. Жидкие отходы – подвижные и должны легко перекачиваться насосами, используемые для транспортирования жидкостей в химической промышленности.

Газообразные отходы – это газовые выбросы промышленных печей, сушильной аппаратуры, отдувочных аппаратов, газовые выделения химических процессов и т.д. Сюда относятся различные дымы, газы, обладающие запахом, содержащие дисперсные твердые или жидкие частицы в виде тумана, а также содержащие оксиды азота, серы, хлористый водород, фтористый водород и др., пары органических веществ, паровоздушные смеси, загрязненные токсичными примесями.

В отдельную категорию следует выделить отходы, получаемые в виде шламов, которые нельзя причислить ни к жидким, ни к твердым отходам. Шламы представляют собой аморфные или мелкокристаллические массы, содержащие от 20 до 80 масс.% воды и плохо поддающиеся транспортированию без предварительной обработки (сушки, вымораживания и т.д.). К ним относятся остатки процессов фильтрации и седиментации, шламы, получаемые при нейтрализации или специальной обработке жидких отходов, шламы и илы, получаемые в процессе очистки фекальных сточных вод. К этой категории следует отнести смолы, кислые и вязкие гудроны, остаточные нефтепродукты, получаемые в органическом синтезе.

По месту возникновения или источнику образования отходы подразделяются на бытовые, промышленные и сельскохозяйственные.

По составу основным показателем можно считать происхождение отходов – органические и неорганические, а также сжигаемы отходы или нет.

Особую группу представляют собой отходы в виде энергии, называемые энергетическими (тепло, шум, радиоактивное излучение и т.п.).

По сфере деятельности, в которой получают отходы их подразделяют на отходы производства и отходы потребления.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССА ТОКСИЧНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ

ОТХОДОВ