Реферат: Что такое мусор и чем он опасен

Иными словами, мы ежегодно выбрасываем 4,6 млн. т. бумаги (а ведь для производства такого количества приш­лось бы срубить около 60 млн. деревьев!), 4,5 млн. т. стекла и 900 тыс. т. металлов. Так обстоит дело только с бытовым мусором. Но мы не только выбрасываем ценное сырье, мы еще и немало платим за такую расточительность: по дан­ным правительства ФРГ, сбор, вывоз и захоронение му­сора обходятся ежегодно в круглую сумму—2,5 млрд. ма­рок!

А ведь многие из отходов можно было бы снова пустить в дело. По расчету профессора Гейнца Хоберга из Высшей технической школы в Аахене, каждая тонна твердых быто­вых отходов могла бы принести доход в 27 марок. Если считать, что в год мы выбрасываем 25 млн. т., то общая сумма в среднем составит 675 млн. марок: небольшие колебания суммы будут зависеть от положения с транспортом и цен на сырье. И эти деньги можно было бы заработать, не только не нанеся ни малейшего вреда окружающей среде, но, напро­тив, улучшив ее состояние.

Хоберг и его сотрудники разработали экспериментальную установку, загружая в которую с одной стороны мусор, можно с другой получать аккуратно рассортированные бума­гу и картон, а также стекло (разобранное по цвету), металлы (разделенные на магнитные и немагнитные) и всякие веще­ства, пригодные для получения компоста. Непригодно для повторного использования лишь около 10% мусора—это камни, отходы керамики и некоторые пластмассы. Как и прежде, их приходится закапывать. Все остальное возвраща­ется в промышленный круговорот.

Тема вторичного использования сырья и выделяющейся энергии все оживленнее обсуждается общественностью со времен энергетического кризиса и с тех пор, как стали сокращаться естественные запасы многих видов сырья. Поч­ти везде проводится сбор металлолома, старых тряпок, макулатуры. Но систематический сбор утиля в больших объемах ведется в ФРГ лишь в последние несколько лет. Почему, собственно, мы не имеем в каждом городе больших установок, подобных экспериментальной установке профес­сора Хоберга? Совет экспертов по проблемам охраны окру­жающей среды при министерстве внутренних дел ФРГ отве­чает на этот вопрос так:

«Слишком трудно получить разрешение местных властей на создание в городе каких-либо предприятий по переработ­ке мусора. Главная проблема здесь—сопротивление обще­ственных и политических деятелей на местах. Многие груп­пы, искренне полагающие, что, противясь созданию в своем городе установок по переработке мусора, они защищают окружающую среду, на самом деле лишь создают дополни­тельные проблемы».

Хотя сказанное относится главным образом к мусоросжи­гательным установкам, определение места для строитель­ства первого в ФРГ мусороперерабатывающего завода по образцу небольшой установки профессора Хоберга встретило подобное же сопротивление со стороны широкой публики. В конце концов принять такой завод согласился городок Дуслинген недалеко от Дуйсбурга. Строительство финансиро­вали западногерманское министерство науки и техники и правительство земли Баден-Вюртемберг. Завод был постро­ен в 1981 г.

Завод  по  переработке  мусора  в  Дуслингене— экспериментальное предприятие, перед которым ставилось несколько целей:

разработка и проверка организации строительства и функционирования подобных заводов, а также проблемы продажи сырья, полученного из мусора;

крупномасштабное испытание новых методов переработ­ки мусора, ранее проверенных только на небольших установ­ках, а также дальнейшее совершенствование уже известных методов;

пропаганда применения сырья, полученного из отходов, в промышленности;

сбор и документирование технологического, производ­ственного и экономического опыта, в том числе опыта по продаже переработанного мусора.

Мощность завода—300 т. мусора в сутки (75 тыс. т. в год) при односменной работе, или около 600 т. в сутки (150 тыс. т. в год)—при двухсменной. Перерабатывается бытовой мусор, а также близкие к нему по составу промышленные отходы. Цех компостирования перерабатывает и осадок сточных вод. По сравнению с классическими способами устранения мусо­ра—захоронением на полигонах, компостированием и сжига­нием—новый завод представляет собой более безопасную для окружающей среды и одновременно более экономичную систему. Строительство этого первого в своем роде предпри­ятия обошлось в 47 млн. марок, из которых 37 млн. предоста­вило федеральное правительство и 10 млн.—правительство земли[11].

Пока основным стимулом к созданию мусороперерабаты-вающих заводов является забота об окружающей среде. Но со временем на первый план выйдет стремление хотя бы частично вернуть производству ценные и все дорожающие сырьевые материалы. Какой метод переработки мусора будет в конце концов принят, зависит в значительной степени от цен на сырье и стоимости переработки. В отдельных отраслях переработки мусора во вторичное сырье достигнуты крупные успехи. Например, мусоросжигательная установка порта Роттердам, крупнейшая в Европе, а может быть, и в мире, снабжает химическую промышленность города дистиллированной водой, получаемой при сжигании. Ежедневно здесь уничтожается свыше 3 тыс. т. мусора.

В Изерлоне мусоросжигательная установка снабжает город горячей водой и электроэнергией.

«Мы выбрали пиролизный метод переработки мусора потому, что он обещает стать дешевым и не отравляющим природу способом устранения отходов»,—сказал 30 апреля 1980 г. министр сельского хозяйства и окружающей среды земли Баден-Вюртемберг, выступая в заброшенном песчаном карьере близ Алена. Там строится крупная эксперименталь­ная установка для так называемого низкотемпературного пиролиза мусора. Здесь из бытового мусора будут получать тепло, электроэнергию и кокс.

Если опыты покажут, что новый метод выгоден, то вскоре в том же районе будет построен вдвое более крупный завод, который обеспечит теплом и энергией больницу на 480 коек и училище на 4 тыс. учеников.

Инженер Карл Кинер, работая над новой конструкцией карбюратора и двигателя внутреннего сгорания, нашел спо­соб превращать при сравнительно низкой температуре горючие отходы в кокс. Это так называемый низкотемпературный пиролиз (в переводе с греческого—«разрушение огнем»). При пиролизе химические соединения разрушаются или преобразуются нагреванием (в условиях отсутствия кислоро­да), причем получается смолисто-угольная масса. Новый метод заинтересовал специалистов по санитарной очистке городов в разных странах. Было испытано немало установок пиролиза мусора, основанных на -разной технике. Несколько таких установок работают в Рурской области и в Гамбурге.

В установке Кинера размельченный мусор, как и при других методах, нагревается во вращающемся барабане без доступа воздуха, но температура нагрева здесь сравнительно невысока. Образующиеся газы и пары улавливаются и перерабатываются примерно так же, как пары нефти на нефтеперерабатывающем заводе. Остальные вещества обуг­ливаются в барабане, нагретом до 450°, почти как в печи углежога.

Выделяющиеся газы очищаются и нагреваются, причем длинные молекулы углеводородов, например пластмасс, раз­рываются на короткие цепочки таких веществ, которые можно употреблять в качестве горючего или сырья для химической промышленности. При охлаждении этих газов и паров образуются летучие масла, которые могут быть ис­пользованы для отопления или как горючее для двигателей. Конденсирующаяся при этой сухой перегонке вода настолько чиста, что может непосредственно поступать в канализацию.

Горючие газы Кинер собирает для того, чтобы приводить в действие газовый двигатель, вращающий электрогенера­тор. Треть энергии, получающейся при пиролизе мусора, превращается здесь в электроэнергию. Две трети уходят с охлаждающей водой и выхлопными газами. Вода использует­ся для отопления здания, а выхлопные газы разогревают новую порцию мусора, поступившую в барабан. Пропадает лишь небольшая часть энергии: кпд установки приближается к 80%. Для сравнения отметим, что атомная электростанция превращает в полезную энергию 34% энергии, содержащейся в топливе, угольная электростанция—40%, а водяная турби­на переводит в электроэнергию 90% энергии падающей на нее воды.

По расчету Карла Кинера, в 1976 г. в ФРГ терялось около 72% энергии, применявшейся для производства электриче­ства[12]. Пиролизный завод улучшает это положение. Запроек­тирован более крупный завод рядом с больницей и училищем, которые он должен обогревать и снабжать энергией. (Но ни пациенты, ни ученики не будут страдать от такого соседства, разве что им помешает шум мусоровозов, до­ставляющих на завод сырье.) При 7 тыс. рабочих часов в год эта «мусорная электростанция» даст 20 млн. кВт-ч, что сэкономит около 7 тыс. т. жидкого топлива.

Пиролизные установки в отличие от обычных мусоррсжи-гателей могут перерабатывать практически любой горючий материал—от осадка сточных вод и старых шин до отходов пластмасс, тряпок, остатков торфа и древесины. И конечно, может идти в дело обычный бытовой мусор. Единственный остаток после переработки—зола, объем которой составля­ет всего около 12% исходного объема мусора и ее легко захоронить на полигоне.

Пиролизная установка рентабельна уже для населенных пунктов с одной тысячью жителей.

Однако необходимо предостеречь от слишком больших надежд на мусор как источник энергии. Обычный мусор имеет слишком малую теплотворную способность. И все же можно утверждать, что использование мусора как вспомога­тельного источника энергии будет полезным. Мусор многих крупных городов по теплотворной способности приближается к бурому углю. Если мусор больших городов будет полностью сжигаться, за его счет можно будет удовлетворить около 8% общей потребности города в энергии. Если же тепло от мусора не превращать в электроэнергию, а использовать непосредственно для отопления, можно будет удовлетворить также примерно 8% потребностей в отоплении и горячей воде.

Автомобиль у нас и любят, и проклинают. Даже когда он отъездит свое и идет в лом, хлопоты не кончаются. Еще несколько лет назад в некоторых странах приходилось законодательным путем обязывать людей, расставшихся с отслужившей машиной, не бросать ее просто на улице. Сейчас же за такие машины происходит конкурентная борьба. Автомобиль поддается почти полной утилизации, причем выгодной для промышленников и полезной для природы. И когда автомобиль работает, и когда отслужит свое, он, является источником ценного вторичного сырья. Имеются в виду шины, отработанное масло, старые аккуму­ляторы, металлические детали. Приведем несколько цифр об их использовании.

В ФРГ легковой автомобиль служит в среднем девять лет, так что ежегодно идет на слом свыше миллиона машин.

В 1980 г. было отправлено на лом около 1,62 млн. старых автомобилей общим весом примерно 0,81 млн. т.

Автомобили, сданные в утиль, либо прессуются в пакеты («лепешки»), либо разрезаются. В первом случае металличе­ский лом значительно загрязнен разными примесями, во втором—он более чист, так как при разрезании неметалли­ческие части в основном отсортировывают. Лом передается металлургам.

Старые шины скапливаются главным образом в мастер­ских, где производится замена шин, на бензоколонках, в гаражах, на кладбищах автомобилей. В ФРГ ежегодно соби­рается около 340 тыс. т шин, из них 90 тыс. т подвергаются восстановлению (наращивают протекторы), 50 тыс. т исполь­зуются как вторичное сырье, а 200 тыс. т уничтожаются, то есть сжигаются или захороняются.

В последнее время найдены новые возможности для использования старых шин. Одна из них, особенно ценная в периоды роста цен на нефть,—пиролиз шин. При высокой температуре резина шин разлагается на горючий газ, жидкое горючее, сталь и сажу, а эти материалы могут быть полезны­ми. Шины можно использовать и как горючее, например, в цементной промышленности, где они заменяют дорогосто­ящее топливо. Старые шины пригодны и для многих других целей, например для строительства дамбы, из них можно делать основание дорог, шумозащитные стены вдоль шоссе. Их опускают связками в море, чтобы в качестве искусствен­ных рифов они служили местами размножения рыб. Из старых шин получают гранулы резины, используемые для покрытия полов и для сооружения беговых дорожек на стадионах, для прессования звукоизоляционных плит и резинотехнических изделий. Эти гранулы, кроме того, вводят в состав бетона и битума при строительстве дорог.

Еще несколько лет назад в ФРГ устранение отработанно­го автомобильного смазочного масла было проблемой, так что приходилось часть прибыли, полученной от продажи нового масла, направлять на оплату расходов, связанных с уничтожением старого. Теперь разработаны способы исполь­зования этого масла как топлива и регенерации его, позволя­ющей снова применять его для смазки.

Так, в 1977 г. в стране было собрано 527 тыс. т отработан­ного масла. Из них 303 тыс. т регенерировали для дальнейше­го использования, 30 тыс. т сожгли, 185 тыс. т уничтожили с соблюдением установленных правил и, по-видимому, около

9 тыс. т уничтожили без соблюдения природоохранных мер. Согласно закону, масло, скопившееся в количествах, превы­шающих 200 л, должно передаваться для уничтожения специ­ализированным предприятиям.

В использовании и уничтожении отработанного масла имеются большие успехи. Напимер, в 1972 г. почти 9% всего

отработанного масла было уничтожено неконтролируемыми способами, причем, вероятно, был нанесен ущерб окружающей среде, а в 1977 г. таким образом было уничтожено всего менее 2% общей массы. Это связано главным образом с тем, что сильно выросли объемы регенерации масла, оно стало использоваться гораздо полнее.

Уже в 1979 г. каждый десятый литр масла, заливаемого в ФРГ в автомобильные двигатели, был получен из отработан­ного масла. Оно ничем не уступает свежему и отвечает всем обычным техническим требованиям. Регенерацией отработан­ного масла занимаются десять фирм, располагающих один­надцатью установками для переработки смазочных масел. В 1979 г. в ФРГ было продано 1,2 млн. т. смазочных масел, из них было собрано 574 тыс. т отработанного масла.

Для получения 500 т регенерированного масла требуется израсходовать 1 тыс. т отработанного или же переработать 5 тыс. т сырой нефти, так что экономия весьма существен­ная. Поэтому предприниматели стараются сохранить как можно больше отработанного масла, не допуская его сжига­ния. Регенерированное масло продается, как правило, вдвое дешевле нового.

«Не будь глупцом, выбирай бутылку!»—такими плаката­ми, развешанными в крупных продовольственных магазинах трех городов—Кельна, Дюссельдорфа и Бонна, молочная компания «Рейнланд» старалась побудить покупателей брать с полок не популярные в последнее время картонно-пластиковые пакеты, а старомодные стеклянные бутылки с молоком или хотя бы их новейший вариант—пластмассовые бутылки, небьющиеся и способные совершать многократные обороты между молокозаводом, магазином и домом потреби­теля. Этой рекламной акцией, поддержанной правительст­вом, компания пыталась уменьшить объем городского мусора, а к тому же сэкономить сырье и энергию. Покупателям раз­давались листовки, в которых разъяснялось, что в стране накапливаются огромные горы молочных пакетов и положе­ние становится угрожающим. Ежегодно в стране продается 3 млрд л молока, причем более 99% этого количества—в упаковках однократного пользования. В обычные стеклянные бутылки разливается менее 1% молока.

Раньше молоко продавали только в стеклянных бутыл­ках, но с наступлением эры пластмасс бутылка сменилась упаковками однократного пользования. Покупатель просто выбрасывает пустой пакет, а магазинам не приходится возиться с 'залоговой стоимостью и с приемом пустых бутылок. Но сейчас торговля и промышленность стараются вернуться к обычной бутылке, так как сырье для молочных пакетов—бумага и нефть—все дорожают.

Горы мусора увеличивает и так называемая одноразовая стеклянная бутылка. вследствие быстрого экономического роста, наблюдавшегося в ФРГ в 1950—1970 гг., среди насе­ления стала распространяться "мода на выбрасывание», со­вершенно чуждая прежним поколениям. Соображения типа «ведь эта вещь стоила денег, она еще может послужить, зачем же ее выбрасывать?» вдруг стали казаться «старомод­ными», «бабушкиными». Сделать новую вещь, по мнению многих, проще и дешевле, чем исправить небольшую поломку старого изделия. И вот среди прочих новшеств появились стеклянные бутылки однократного пользования, которые в отличие от старой бутылки, рассчитанной в среднем на 40 наполнений, предназначены для мусорной кучи сразу же, как только такая бутылка опустошена.

Руководитель гамбургского управления санитарной очи­стки города подсчитал еще в 1970 г., что только введение таких одноразовых бутылок заставило городские власти Гамбурга закупить 58 тыс. лишних мусорных контейнеров объемом по 110 л, 23 новых мусоровоза, а также нанять 140 мусорщиков. Итак, одноразовая бутылка, восхваляемая промышленностью за «дешевизну», оказалась причиной лиш­них поборов с горожан.

В твердых бытовых отходах, полученных в стране в 1975 г., около 2,6 млн т составило стекло. Теоретически все стеклянные заводы могут принять для переплавки около 20% этой массы. В 1979 г. вторичному использованию под­верглось в общей сложности 410 тыс. т старого стекла. Эта доля должна повышаться. Чтобы вторичное использование стекла стало выгодным, необходима предварительная сорти­ровка в местах сбора. В некоторых городах страны во дворах уже ставят отдельные контейнеры для цветных и бесцветных бутылок. В 1978 г. 80 частных предприятий по сбору утиля, собирая старое стекло в примерно 15 тыс. контейнеров, сотрудничали с заводами, выпускающими стеклотару.

В этой связи интересен эксперимент, проведенный в августе 1980 г. эссенским филиалом фирмы «Кока-кола» и химической фирмой «Хехст» (Франкфурт-на-Майне). В Север­ном Рейн-Вестфалии начали вводить в пользование двухлит­ровую бутыль из полиэфирной пластмассы, за которую покупатель платит 30 пфеннигов, возвращаемых ему при сдаче пустой бутылки. Правда, собранные пластмассовые бутылки не наполняются вторично кока-колой, так как не решена проблема мытья таких сосудов. Но и в мусор они не идут. Пластмасса идет в переплавку, при которой теряется всего 20% ее массы. Из полученной пластмассы можно отливать под давлением различные детали или предметы ширпотреба, или, проведя ее через многоступенчатую пере­работку, превратить в волокна и нити, из которых делают, например, дамские блузки или мужские сорочки.

С проблемой мусора тесно смыкается проблема устране­ния канализационного ила (осадка сточных вод). Коммунальных очистных сооружениях сточные воды от одного горожанина за год образуют 480 л. ила со средней влажно­стью 5%. Это дает по стране за год 42—45 млн. м3 свеже­го влажного ила. После обработки влажность ила уменьша­ется до 5%, а объем—до 24—30 млн. м3. Когда вся стра­на будет охвачена современными системами механическо-биологической очистки сточных вод, бытовые сточные воды будут давать в год 50 млн. м3 осадков, а промышленные— 30 млн м3. Такую массу надо будет переработать, не нанося ущерба окружающей среде, причем ценные его компонен­ты—органические соединения, фосфор и азот—вернуть в биологический круговорот. Необходимо будет повысить ис­пользование осадка сточных вод в сельском хозяйстве, куда ныне идет около 40% всего количества. Но для этого придется улучшить качество осадка, добиться устранения из него ядовитых веществ.

Рациональное использование и обезвреживание мусора и других твердых отходов наряду с охраной чистоты воды и воздуха, а также с борьбой за тишину—одна из важнейших задач охраны природы. Укажем на многообещающий новый путь, ведущий к решению этой задачи. В ноябре 1980 г. всеобщий интерес вызвало сообщение из Стэнфордского научно-исследовательского института (США) о том, что в сотрудничестве со Стэнфордским университетом здесь выве­дены особые микробы, способные уничтожать ядовитые отходы. В перспективе такие микробы могут содержаться в специальных замкнутых «биореакторах», куда им в качестве пищи будут подаваться вредные отходы. А может быть, такими микробами будут засевать особо загрязненные уча­стки почвы или водоемы.

1.    Г. Хефлинг «Тревога в 2000 году», М.: «Мысль», 1990

2.    Э. Гордлин «Экология мира», М.: «Наука», 1991

3.    Радионов С. К. и др.  «Что такое мусор», М.: «Химия», 1991

4.    Гомарович Э. С. «Чем дышит город», М.: «Химия», 1990

[1] Цитируется по изданию: Боккаччо Дж. Декамерон / Пер. с ит. А. Веселовкого. М.. 1955.

[2] Этот епископ, скончавшийся в 258 г. н. э. (год рождения неизвестен), оставил трактат о чуме.

[3] Эпидемия началась в годы правления византийского импера­тора Юстиниана.

[4] Джованни Баттиста Гварини (1538—1612)—итальянский поэт, историк и педагог.

[5] Ныне эта «гора» не уменьшилась. В середине 80-х годов она, по самым скромным оценкам (они не могут быть однозначными), составляла 250 млн т (Der Spiegel. 1986. N 50. S. 44; Suddeutsche Zeitung. 1987. 30. XII).

«Шпигель» констатировал, что мощности западногерманских свалок и мусоросжигательных установок почти исчерпаны. Проблема размещения новых свалок в стране крайне сложна, так как «никто не хочет иметь вблизи дома «особые отходы», содержащие токсич­ные вещества» (FAZ. 1987. 22.Х). «Экспортные возможности» также сильно сократились: например, в 1986 г. Австрия отказалась принять на свои свалки содержащие диоксин отходы из земли Гессен;

ухудшились эти возможности и в других странах, принимавших часть подобного экспорта. Известная международная экологическая орга­низация «Гринпис» и датские рыбаки энергично протестовали недав­но против сжигания части западногерманских отходов в Северном море на специально построенных судах «Веста» и «Вулкан II».

Особую опасность представляют так называемые особые отхо­ды, тем более что это понятие юридически не определено и его содержание весьма проблематично. В ФРГ оно соответствует массе вредных веществ величиной 4,8 млн т—больше, чем в любой западноевропейской стране, во Франции—2 млн т, в Великобрита­нии—1,5 млн т (Suddeutsche Zeitung. 1987. 10. Ill); максималь­ная же оценка их доли выражается огромной цифрой—105 млн т (Suddeutsche Zeitung. 1987. 30. XII). Министр по делам окру­жающей среды ФРГ сообщил, что в ФРГ не хватает десяти крупных мусоросжигательных установок (FAZ. 1987. 22. X).

[6] Предсказание это полностью осуществилось: масса домашних отходов в 1987 г. составила 30 млн т, то есть выросла до 500 кг на душу населения (оно насчитывает почти 60 млн человек).

[7] Положение с «дикими» свалками, видимо, не улучшилось за последние 10—15 лет. «Штерн» констатировал, что почти 40% всех свалок с отходами не удовлетворяют даже минимальным стандартам безопасности (Stern. 1985. N 10. S. 83.).

[8] Эта цифра не сравнима с массовым «экспортом» отходов, который в 1986 г. составлял 1 млн. т. (Der Spieqel. 1986. N 50. S. 44).

[9] Цугшпитце—гора высотой 2968 м. на границе ФРГ и Австрии.

[10] Город—земля  Гамбург, традиционно имеющий социал-демократическое правительство, окружен землями Шлезвиг-Гольштейн и Нижняя Саксония, где имеются достаточные площади для складирования отходов. Однако правительства этих земель по политическим причинам не только не хотят предоставлять Гамбургу какие-либо площади, но и пытаются препятствовать вывозу из него отходов через свою территорию (Der Spiegel. 1986. N 50. S. 44).

[11] Мусороперерабатывающий  завод  восточнее  Гамбурга— Штапельфельд—обошелся дороже, в 98 млн. марок, хотя по мощности он уступает заводу в Дуслингене. Завод производит впечатление очень чистого в экологическом отношении предприятия.

[12] Это утверждение малопонятно. В последнее десятилетие ФРГ добилась больших успехов в экономии электроэнергии и проведении энергосберегающей политики в целом. Потребление первичных ис­точников энергии начиная с середины 70-х годов (энергетический кризис) сокращалось при заметном росте валового национального продукта.