20.01.2003 17:37
ПО ЗАМКНУТОМУ КРУГУ
Навоз - большая проблема всех животноводческих ферм. Он разлагается, выделяя аммиак, а тот частично выпадает на землю в виде кислотных дождей, частично окисляется и загрязняет грунтовые воды. Опять же, запах. А удобрять навозом почву не особенно хорошо: он содержит массу болезнетворных бактерий и семян сорняков. В общем, куда ни кинь... Выход нашли голландские биотехнологи. Они вывели породу бактерий, которые вырабатывают из навоза аминокислоту лизин, чуть ли не буквально реализуя известную поговорку. Аминокислота же снова идет на корм скоту, и весь процесс повторяется. Промышленная установка заработает в 1994 году, так что можно с оптимизмом констатировать: нет такой авгиевой конюшни, которая не способна приносить доход.
Кстати, о запахе навоза: его можно сильно облагородить, добавляя в корм скоту юкку. Это растение засушливого юго-запада США отлично поглощает аммиак. А распыленный экстракт юкки действует не хуже иного дезодоранта.
ИСПОЛЬЗОВАТЬ, СЖИГАТЬ ИЛИ ХОРОНИТЬ?
Проблема значительных скоплений бытовых отходов стала актуальной задолго до наших дней, с возникновением первых больших городов. Кстати, содержимое мусорных куч Древнего Египта и Вавилона для археологов едва ли более важный источник информации, нежели папирусы и глиняные таблички с клинописью. Однако в последних ничего не говорится об актуальности мусорной проблемы для фараонов и царей Междуречья. Практически все крупные города древности располагались, по меньшей мере, в субтропиках, а в тепле, как известно, любая органика достаточно быстро превращается в углекислый газ и воду.
Иная ситуация сложилась в средние века в Западной Европе. Каждый город его жители превращали в самую настоящую крепость, то есть обносил прочными каменными стенами. Крестьяне с близлежащих хуторов и сел, страдающие от жестоких притеснений своих феодалов и кровавых набегов соседей, при первой же возможности перебирались в города. Крестьянин, переехавший в город, еще несколько поколений оставался крестьянином. По старой сельской привычке помои выливались прямо за окно, на горе случайным прохожим и на радость свиньям, гусям, курам, в изобилии бродившим по улочкам.
В середине ХIV века в Европе началась страшная эпидемия "черной смерти" - чумы, унесшей больше трети населения континента. Вопреки распространенному заблуждению, чума посетила Старый Свет не впервые: еще в 251 году в Средиземноморье свирепствовала "Чума Киприана", а с 531 по 580 года - "Юстинианова чума". Но только в эпоху Возрождения на обильном городском мусоре расплодилась небывалая по своим масштабам популяция крыс, ставших вместе с блохами главными переносчиками страшной инфекции.
После ужасной эпидемии всем стало ясно, что больше так жить нельзя. Решали проблему уничтожения мусора по-разному: например, знаменитый английский философ Юм пишет о Великом Лондонском пожаре 1667 года: "После огненной бури город очень быстро отстроился заново, и строители проследили за тем, чтобы улицы были сделаны более широкими и прямыми, чем до сих пор. Как ни велико было несчастье, его счастливые последствия оказались еще больше, так как после пожара Лондон оказался значительно здоровее. Чума, бушевавшая здесь по два- три раза в век, а в промежутке между крупными эпидемиями таившаяся в одном из самых грязных уголков города, со времени этого великого бедствия не появлялась ни разу".
В ХХ веке положение "на рынке мусора" вновь обострилось, поскольку рост населения, в первую очередь городского, значительно обогнал возможности городских служб уничтожать бытовые отходы в традициях прошлого - захоронением и сжиганием.
Первый из них до сих пор остается главным. В России таким образом утилизируют ни мало, ни много - 98% городских отходов. Для этой цели в России отчуждено 0,8 миллиона гектаров земли, среди которых не только пустыри и овраги, но и плодородные черноземы. Практически каждый отечественный "полигон по захоронению отходов" не что иное, как отвратительная, сочащаяся всякой дрянью свалка под открытым небом, о чьем присутствии близ дороги обоняние сообщает нам прежде любого другого органа чувств. Везут туда что попало, сливают как попало, а уж о каких-то природоохранных мерах и говорить не приходится.
Большую часть того, что не вывозят на свалки, сжигают на специальных заводах, а в городах - прямо во дворах. Но подобные минианалоги Великого Лондонского пожара имеют как плюсы, так и минусы. Вне зависимости от того, идет ли речь о спецзаводе самой последней модели или о примитивной мусоросжигательной печке, весьма распространенной в небольших городах США, результат вроде бы один: 90% отходов окисляется и в виде летучих соединений попадает в атмосферу, а остальные 10% золы несложно захоронить или даже использовать при строительных работах. Но вот беда: для того, чтобы с дымом в воздух не попадали несравненно более токсичные, нежели исходный мусор, вещества, нужно, во-первых, соблюдать определенный температурный режим, а во-вторых, хотя бы приблизительно представлять, что именно в печи находится. Например, поливинилхлорид необходимо сжигать при температуре 12000С. Если температура поднимается выше, дым насыщается фосгеном, если падает ниже - диоксинами. Тем не менее с экономической точки зрения сжигать мусор довольно выгодно. Теплотворная способность сухих отходов достигает 9 мДж/кг (для сравнения: у древесины такой же влажности - 18-20 мДж/кг). Причем, чем крупнее печь, тем больше отдача. Установки, сжигающие более двух тонн отходов в час, могут служить источниками тепла.
Наиболее совершенную систему сжигания мусора применяют в Швеции, в частности, в небольшом городке Сандбиберг, к северу от Стокгольма. В каждом доме вместо мусоропровода приспособлен специальный желоб, закрытый на уровне первого этажа клапаном, который открывается несколько раз в день по сигналу с мусоросжигательного завода. Накопившиеся к тому времени отходы пневматической тягой перемещаются по трубопроводу в бункер предприятия. Кстати, тепла, полученного при сжигании отходов из четырех домов, достаточно для отопления и горячего водоснабжения одного из них. Но сегодня уже ясно: и сжигание, и захоронение - пути, ведущие в тупик. Сегодня весь мир переходит на другие методы борьбы с мусором - реутилизацию и пиролиз. Необходимо соблюдать условие, а именно - предварительно сортировать мусор. Овчинка стоит выделки: в бытовом мусоре Гамбурга 30% составляют пригодные для компостирования органические вещества; 23,1% - бумага и картон; 22,7% - стеклобой; 4,5% -металлы и 19,7% - прочие отходы (пластмасса, кожа, дерево). Пока системы сортировки налаживают в двух направлениях: в квартирах и непосредственно на перерабатывающих предприятиях. Металлы там извлекаются с помощью магнита, пластмассу, стекло и камни отсеивают, а органические отходы измельчают, определяют в них соотношение углерода к азоту и затем превращают в субстрат для компоста: в зависимости от результатов анализа добавляют туда либо высокоуглеродистые вещества (опилки, тряпье), либо высокоазотистые (отходы с боен, рыбью чешую, канализационный ил). Для поглощения неизбежных неприятных запахов субстрат пересыпают почвой. Наиболее простой и, само собой, неэффективный способ компостирования - обычное аэробное (то есть при доступе воздуха) брожение. Его очевидное достоинство в том, что гибнет большая часть вредных микроорганизмов и семян сорняков, поскольку такое брожение идет при повышенных, до 50-700С, температурах. Но по этой же причине субстрат теряет много азота, а значит снижается ценность будущего удобрения. Более рационально проводить анаэробное брожение в специальных герметичных емкостях - метатенках. В этом случае удается утилизировать газовую фазу (смесь углеводородов с преобладанием метана), которую используют в качестве топлива. Перебродивший остаток - прекрасное удобрение.
Переработка неорганических отходов - вопрос чисто технологический, и, после отделения их друг от друга, проблема решается так же, как и с промышленными отходами. Пиролиз (по-гречески - разрушение огнем) - это процесс, при котором размельченный мусор без доступа кислорода нагревают во вращающемся барабане при температуре 4500С. Образующиеся горючие газы улавливаются, а твердый остаток превращается в нефте- и коксоподобные вещества. И то, и другое вполне пригодно в качестве топлива. Пиролизные установки способны "переваривать" очень многое - осадок сточных вод и отходы пластмасс, старые шины и древесину. По расчетам ученых Германии, пиролизная установка окупает себя там, где ею пользуются всего тысяча семей.
В заключение ознакомимся с передовым опытом борьбы против мусора - датским. Это государство по праву считается одним из самых благополучных в экологическом отношении. Методы борьбы с отходами, принятые в этой стране, в порядке приоритетности располагаются следующим образом: 1) рециркуляция, или повторное использование; 2) сжигание, пиролиз с получением полезной энергии; 3) контролируемое захоронение (в перспективе сохраняется возможность рекультивации участка ).
Но главная надежда властей - так называемая "Зеленая система". В каждый дом приносят два ящика: зеленый - для отходов, подлежащих утилизации и рециркуляции (картон, жестяные банки, пластмасса, фольга, стекло) и серый - для органических или влажных и грязных субстратов. Содержимое зеленых ящиков сортируют на специальном заводе, а содержимое серых доставляют на свалки, компостные площадки или сжигают. На сегодняшний день в эту систему включено около 70 тысяч домашних хозяйств. В 1990-1992 годах правительство выделило 8,5 миллионов фунтов стерлингов на разработку системы "трех ящиков", при которой серый ящик делится на два - для влажных отходов, подлежащих компостированию, и для сухих, подлежащих сжиганию.
Вопрос.
Составьте программу решения проблемы мусора в вашем крае.
ПРОБЛЕМА МОЛОЧНЫХ ПАКЕТОВ
Как переработать полиэтилен - вроде бы известно. С отходами бумаг тоже проблем не возникает. Но бумага, дублированная полиэтиленом, да еще пропитанная парафином - например, для молочных пакетов - совсем не пригодна для вторичной переработки. Отделять полиэтилен от бумаги не только трудно, но и экономически невыгодно. А выброшенные на свалку молочные пакеты, долговечность которых не поддается точным измерениям, создают крайне серьезную экологическую проблему.
Однако кое-какие обнадеживающие результаты в борьбе с этим вторсырьем уже есть. Если пакеты измельчать и добавить в почву, то это улучшает ее структуру и увеличивает урожай. К тому же истертые в порошок молочные пакеты, добавленные в расплав синтетических полимеров, придают получаемым пластмассам легкость, прочность и красоту. И стоимость таких пластиков намного ниже.
Но все это методы промышленной переработки. А можно ли решить проблему молочных пакетов иначе? Оказывается можно... если их не выбрасывать на свалку!
Молочные пакеты чаще всего прощаются со своим содержимым в кухне. Здесь им и самое место, причем отнюдь не в мусорном ведре.
В молочных пакетах (кроме пирамидок) очень удобно хранить крупы, соль и другие сыпучие продукты. Такие емкости гораздо удобнее фирменных баночек, продающихся в хозяйственных магазинах: они хороши тем, что ничего не стоят, их можно не мыть, а менять на новые, их легко надписывать. А в чисто вымытых и высушенных пакетах можно держать варенья и джемы . Если нужна герметичная упаковка, то можно заварить сложенные вместе верхние кромки полоской полиэтилена, проглаженной утюгом или паяльником. Такие упаковки не бьются, и варенья в них можно смело брать в дорогу и даже посылать в посылках.
Равномерно заполнив пустые молочные пакеты, можно заморозить впрок домашние пельмени, ягоды, грибы, стебли ревеня, зелень и другие продукты.
Пустой молочный пакет - прекрасный мусоросборник для мелкого сора на кухне. Поставив пакетик около плиты или раковины, можно не бегать с каждой спичкой или бумажкой к мусоропроводу.
Положив пакет на бок и вырезав верх, можно легко превратить его в маленький огород на кухонном окне. В таком импровизированном ящичке хорошо выращивать зеленый лук из проросших головок или кресс - салат.
Но пустой молочный пакет украсит не только кухню. Он хорош и для цветочных кашпо: легок, хорошо держит влагу и в то же время позволяет корням растений дышать, поскольку полиэтиленовое покрытие довольно быстро теряет герметичность.
Если ведется строительство, молочные пакеты могут заменить дорогой нынче кирпич - ими выкладываются внутренние перегородки и теплоизолирующие обкладки стен. Для братьев наших меньших можно из пакетов изготовить кормушки, например, для птиц. Такую кормушку легко прикрепить не только к дереву, но и к переплету оконной рамы. А через стекло интересно наблюдать за повадками гостей.
Кирпич и бетонные плитки не всегда доступны садоводам. Но если есть цемент и пустые пакеты, то можно все сделать вручную. Заполненные бетоном молочные пакеты сделают намного привлекательней садовые дорожки, цветочные бордюры и бортики грядок.
Возможно найти и другие способы использования пакетов. Годятся все, кроме одного - выбрасывать на помойку.
Вопрос.
Какие еще упаковки и для каких целей можно использовать?
ВОЗВРАЩЕНИЕ РТУТИ
Чего только не найдешь на бескрайних просторах отечественных свалок. В том числе - барометры, манометры, вакуумные насосы И, конечно, в огромном количестве ртутные и электролюминисцентные лампы. По всем правилам приборы эти, как ртутьсодержащие, полагается либо предварительно обеззараживать, либо - захоранивать в герметичных контейнерах на специально отведенных полигонах. Но из-за традиционного нашего пренебрежения к инструкциям исполняется это отнюдь не всегда. И лежат на свалках поврежденные приборы, и ртуть из них вместе с осадками попадает в грунт, а то и в грунтовые воды, что особенно опасно для среды обитания. Что же касается инструкций, то они, конечно, небезупречны: предлагаемые способы обеззараживания трудоемки, недешевы и не приносят никакого дохода. Вот и получается, что множество ценных материалов, включая саму ртуть, пропадает при этом впустую.
Расположенный в Мытищах Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт ресурсосбережения предложил способ не обеззараживать, а извлекать ртуть из отслуживших свой срок изделий. Была разработана технология и установка, которая по сути дела представляет собой небольшой герметизированный и полностью автоматизированный цех, рассчитанный на утилизацию неисправных электролюминисцентных ламп. Поступающие в него лампы измельчаются и направляются в печь, где ртуть возгоняется, а затем проходит на очистку и конденсацию, после чего ее загружают в герметичную тару. Оставшийся стеклобой готов для дальнейшей переработки - из него могут быть извлечены другие материалы, в том числе цветные металлы.
ЭКСПЕРИМЕНТ НА СЕБЕ: КАК Я БРОДИЛА ПО ПОМОЙКЕ
Помойка в зеркале цифр
Прежде чем отправиться в не столь приятный поход, я постаралась вооружиться цифрами. И вот что оказалось.
Сегодня в России в общей сложности накопилось 80 миллиардов тонн мусора. В том числе на санкционированных свалках находится свыше 1 миллиарда тонн мусора, среди которых есть и опасные токсические отходы.
Ежегодно Москва дает 10 миллионов кубометров отходов. На сегодняшний день Москва и область по объему мусора на душу населения опередила все развитые страны примерено на 10 лет.
Среди всех бытовых отходов в крупнейших городах России первое место занимают органические отходы, из которых 80% ≈ пищевые.
В России работают семь мусоросжигательных заводов ≈ в Москве, Спнкт-Петербурге, Владивостоке, Сочи и других городах. Мусороперерабатывающие же заводы пока только строятся.
Что выбрасывают на помойку?
Прежде всего ≈ пищевые отходы. Затем идут пластиковые бутылки, бумага, металлический лом, стеклянные банки и ┘ старая мебель. Десятками килограммов ежедневно скаплив ается вся эта разнородная масса под окнами. Весь этот бытовой мусор выводится на городские свалки. На бытовые ≈ то есть отходы, возникающие в результате повседневной жизни человека, ≈ приходится свыше 10% от примерно 500 миллионов тонн отходов, производи мых ежегодно в каждой из цивилизованных стран. К сожалению, перерабатываетя лишь 8% этих отходов.
Если заполнение российских городских свалок будет продолжаться теми же темпами, что и сейчас, то последние свалки будут полностью заполнены через 10 лет. А что потом?
Важнейшую роль в решении мировой проблемы загрязнения городов играет сортировка мусора на местах сбора. Что это такое?
Дети! Не хотите заработать?
Те, кто бывал в европейских странах, не мог не заметить, что улицы городов украшают не только реклама, но и разноцветные пластиковые или металлические контейнеры. Яркие пиктограммы на поверхности контейнеров указывают назначение ка ждого из них: для сбора бумаги, стекла, пластика или пищевых отходов. Интересно, сто сортируются бытовые отходы не только по материалу, но и по цвету. Так, для сбора стеклянной тары устанавливаются два контейнера ≈ для темного и светлого стекла.
Школьники США зарабатывают первые карманные деньги, собирая пластиковые бутылки и сдавая их по 5 центов за штуку. В Японии в различных городах проходят организованные сборы вторсырья. При этом собирается двадцать наименований по девяти категориям, включая батарейки и железнодорожные билеты. В зависимости от количества собранного вторсырья жители получают 7000 иен. Подобные программы действуют в Англии, Франции, Германии и т. д.
Пошел ли процесс?
А что же у нас? У нас пока дети зарабатывают другими способами ≈ моют машины, продают газеты и всякую другую мелочь. А бутылки сегодня собирают только те, для кого вырученные копейки ≈ возможность купить батон хлеба.
Конечно, установка разноцветных мусорных контейнеров во дворах, строительство мусороперерабатывающих заводов, организация сбора бытовых отходов ≈ дело городских властей. Призывы соблюдать чистоту на улицах, во дворах, обращенные к взро слым, умудренным опытом людям, возможно, выглядят смешно и немного странно. И все же ┘
Вот появилась недавно отрадная новость в ╚помоечном деле╩. Руководству московских предприятий придется теперь раскошеливаться за то, что захламили территорию. Если площадь свалки занимает от 1 до 5% территории завода, то арендная плат а возрастает в 2 раза, от 5 до 10% ≈ в 5 раз, свыше 10% ≈ в 10 раз. Процесс пошел? ┘
ЭКОВАТА ИЗ МАКУЛАТУРЫ
Финская фирма ╚Макрон╩ разработала способ превращения макулатуры в ценный строительный материал ≈ утеплитель, не уступающий по своим качествам широко применяемой минеральной вате. Материал, названный эковатой, не горит, не гниет, не по ддается плесени, не нравится крысам, мышам и тараканам, безвреден для человека (получил в России гигиенический сертификат).
На автоматической линии старая газетная бумага измельчается в две стадии и пропитывается борной кислотой и бурой ≈ эти вещества и придают материалу не горючесть и биологическую устойчивость. Получается легкая воздушная масса сероватого цвета, упакованная в мешки по 15 килограммов. В час линия, которую обслуживают три человека, производит 1250 килограммов эковаты. Ее можно укладывать между перекрытиями домов, в стенах, вокруг водопроводных и отопительных труб, словом, всюду, где нужен утеплитель.
ЭФФЕКТ ЛОТОСА
Профессор ботаники из Бонна Вильгельм Бартлот покрывает сажей, летящий из выхлопной трубы дизеля, две внешне почти одинаковые пластинки ≈ кафельную плитку и образец разработанной самим Бартлотом пластмассы. Отмыть кафель от сажи не уда ется даже сильный струей воды под напором, а с пластмассы сажа сходит от нескольких капель воды.
Ботанику удалось смоделировать своей пластмассой поверхность листа лотоса, к которому никакая грязь не пристает (недаром на Востоке это растение ≈ символ чистоты). Сейчас несколько фирм рассматривают возможность покрывать тонким слоем пластмассы Бартлота фасады домов и кузова автомобилей.
ПРЕСС ДЛЯ МУСОРА
Чтобы уменьшить частоту визитов мусоровоза к дому (а каждый такой визит, естественно, приходится оплачивать), немцы стали устанавливать дома пресс для мусора, выпуск которого налажен одной фирмой в Саксонии. Несложный агрегат размерами немного больше обычного мусорного ведра работает от сети и сжимает накапливающиеся отходы до одной пятой исходного объема. Приобретение окупается за два года благодаря экономии на плате за вывоз мусора.
УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НЕЧИСТОТ
В Хьюстоне (штат Техас, США) построена первая в мире, коммерческая установка для переработки глубоко под землей отходов и нечистот. В скважине глубиной 1500 м сносно установлены трубы, изолированные от окружающей среды. В центральную т рубу насосами закачиваются нечистоты, которые внизу создают большое гидростатическое давление. По другой трубе в зону реакции на дне установки, нагретую за счет протекающих экзотермических процессов, подается кислород, резко ускоряющий все процессы. В результате температура повышается до 260-370╟ С. Благодаря высокой температуре, давлению, большим скоростям химических процессов из нечистот удаляется более 90% летучих химических соединений и уничтожаются почти все болезнетворные микроорганизмы. Образовавшаяся инертная зола по консистенции напомина ет песок и по внешней трубе выводится на поверхность.
В противоположном способе обезвреживания нечистот используется метод влажного окисления, известный свыше 100 лет. Однако его широкое применение тормозилось из-за дороговизны необходимого оборудования, в частности аппаратов высокого дав ления. Подземная реализация метода оказалась экономичней; основные затраты приходятся на бурение скважины.
До сих пор городские отходы в Хьюстоне высушивали в печи, затем их изготавливали стерилизованные таблетки, служившие удобрением. Однако против этого выступило Агентство охраны окружающей среды США. Экологический эффект нового процесса несомненен. Если окончательно будет доказано, что в образовавшемся продукте нет болезнетворных микроорганизмов, его будут применять при производстве бетонных и асфальтовых дорожных покрытий.. Но и в противном случае процесс все равно экологически и эконо мически выгоден, так как объем образовавшегося продукта во много раз меньше, чем перерабатываемых нечистот. Схема установки по переработке отходов и нечистот.
ГДЕ ХРАНИТЬ ОТХОДЫ
Перевод всех промышленных, энергетических и сельскохозяйственных производств на замкнутые технологические циклы, из которых в окружающую среду не попадает никаких вредных отходов, по-видимому, еще долго будет оставаться несбыточной меч той. Пока же приходится постоянно думать о том, где хранить твердые отходы, куда сливать ядовитые стоки. Во многих странах для этого создаются крупные подземные горные выработки на глубинах до 500 - 700 метров.
Однако при этом далеко не всегда оценивается геологическая обстановка в месте захоронения. Нередко для этих целей используют любое, показавшееся пригодным место. А между тем интенсивные потоки подземных вод, возможные землятресения, вы сокая температура недр могут разрушить хранилища и открыть вредным продуктам выход на поверхность земли.
Для предотвращения подобных катастроф необходимо хорошо знать, подходят ли геологические условия в данном индустриальном районе для захоронения промышленных отходов. Проект такой целенаправленной классификации геологических структур со здан в Институте геологии и геофизики Академии наук Белоруссии. По его рекомендациям для неглубокого захоронения отходов следует выбирать монолитные горные породы с низкой проницаемостью и теплопроводностью и обязательно создавать надежную систему контро ля за состоянием хранилищ.
Наиболее благоприятные условия для изоляции вредных веществ, по мнению ученых, дают древние, давно успокоившиеся платформы и плиты. Здесь можно строить хранилища в виде шахт и скважин, а также использовать естественные и искусственные подземные полости. В теле же молодых кристаллических щитов и плит нужно выбирать для хранилищ отдельные, наиболее стабильные блоки.
И, естественно, особая осторожность требуется в сейсмоактивных горных районах. Там сооружать хранилища можно только в мощных гранитных толщах и солевых пластах, расположенных в центральной части этих складчатых областей.
Рекомендации белорусских ученых имеют целью повысить экологическую культуру работников промышленности, что необходимо для успешной охраны природы в нашей стране.
Опыт сноса домов с последующей переработкой строительных отходов
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.