В производстве применяют многочисленные вредные вещества: некоторые из них, попадая в организм, в зависимости от причиненной ими формы отравления (острой или хронической) могут вызвать поражение различных органов и систем. Так, при остром отравлении бензолом поражается преимущественно центральная нервная система, при хроническом - органы кроветворения.
Отходы возникают в результате производственной деятельности и при потреблении и соответственно подразделяются на отходы производства и отходы потребления.
Отходами производства следует считать остатки сырья, материалов или полуфабрикатов, образовавшиеся в процессе изготовления продукции и утратившие свои потребительские свойства, а также продукты физико-химической или механической переработки сырья, добычи и обогащения полезных ископаемых, получение которых не являлось целью производственного процесса и которые после соответствующей обработки могут быть использованы в народном хозяйстве как готовая продукция или в качестве сырья для переработки [30]. К отходам производства также относят вещества, улавливаемые при очистке отходящих газов и сточных вод.
Отходами потреблениясчитают изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа. Их подразделяют на отходы промышленного и бытового потребления. К первым относят, например, металлолом, оборудование, непригодное для дальнейшего использования и др. Бытовыми являются пищевые отходы, различного рода использованные изделия и др.
Все виды отходов производства и потребления по возможности использования можно разделить на вторичные материальные ресурсы (BMP), пригодные для переработки, и на неизбежные безвозвратные потери. Номенклатура BMP химической промышленности включает около 120 видов отходов, имеющих промышленное значение.
Наиболее важные из них:
пиритные огарки, образующиеся при сжигании колчедана при получении серной кислоты, в количестве 0,6 т на каждую тонну кислоты, а также при получении сернистной кислоты в производстве сульфитной целлюлозы;
фосфогипс, образующийся при переработке фосфорсодержащего сырья на комплексные удобрения на стадии сернокислотного разложения фосфатов в количестве 4-8 т на 1 т фосфорной кислоты;
хвосты обогащения, образующиеся при получении концентратов фосфорного сырья в количестве 1,7-2,0 т на 1 т готовой продукции;
хвосты флотации серных руд, содержащие 70-80% карбоната кальция;
галитовые отходы, образующиеся на обогатительных фабриках калийных комбинатов в количестве 1,8-2,6 т на 1 т хлорида калия;
дистиллерная жидкость при производстве кальцинированной соды, образующаяся в количестве 8 т на 1т готовой продукции;
абгазная соляная кислота, образующаяся при производстве различных хлорорганических продуктов;
шлаки в производстве желтого фосфора в количестве 11 т на 1 т товарной продукции;
гидролизная серная кислота при получении диоксида титана из ильменитового концентрата в количестве 8,6 т 22-24% -й серной кислоты на каждую тонну готовой продукции, и др.
Весьма значительные отходы образуются на предприятиях черной и цветной металлургии, электростанциях и угольных шахтах.
В целлюлозно-бумажной промышленности многотоннажными отходами являются: кора, отделяющаяся при окорке древесины, отходы сортирования щепы и волокнистой массы, огарки, различного рода шламы.
В гидролизной промышленности также многотоннажным отходом является лигнин. При очистке сточных вод образуются отходы в виде скопа, избыточного активного ила, шламлигнина и другие, направляемые в шламонакопители, занимающие большие участки земли. Имеются шламы в процессах газопылеочистки.
Обезвреживание твердых промышленных и бытовых отходов, в том числе утилизация осадков, скопов, шламов очистных сооружений - одна из сложных и трудноразрешимых задач. Многие мало - и крупнотоннажные отходы пока не находят применения, и поэтому предприятия вынуждены избавляться от них теми или иными способами. Определенную часть отходов собирают организации Главвторчермета и Главвторсырья, но значительную часть неутилизируемых отходов обычно захороняют в грунтах или складируют на специально отведенных полигонах.
Наиболее простые и распространенные сооружения для обезвреживания отходов - усовершенствованные свалки (полигоны), где происходит анаэробное саморазложение отходов в их толще в течение десятков лет. В результате разложения образуются токсичные газы и фильтраты, загрязняющие водный и воздушный бассейны, причем метан, сероводород, свободный водород дают взрывоопасные смеси. Чрезвычайно опасен в санитарном отношении сток из-под свалок вследствие загрязнения микроорганизмами. Поэтому при выборе или подготовке участка под полигон обязательна естественная или специально созданная гидроизоляция.
В последние годы развивается новое направление - ускоренное обезвреживание отходов: вместо десятков лет бытовые отходы утилизируются в течение 4-18 месяцев при специальном полевом компостировании или в течение 1-3 недель на мусороперерабатывающих заводах. В результате развивающихся при компостировании анаэробных процессов органические вещества разлагаются с образованием подвижных форм хорошо усвояемого азота. Температура в буртах может достигать 50-70 °С. В этих процессах ведущую роль играют бактерии, для которых источником энергии служат органические соединения. При этом мусор преобразуется в гомогенную гумусированную массу, т.е. в ценные азотные удобрения.
При химической и термической переработке мусора на специальных заводах ускоренно получают не только удобрения, но и этиловый спирт из отходов, содержащих, например, целлюлозу.
Современный уровень техники пока не позволяет полностью утилизировать все образующиеся отходы промышленных производств. В то же время многие неутилизуемые отходы исключительно токсичны и их обезвреживание существующими методами невозможно. По этому даже их захоронение представляет собой серьезную проблему, суть которой состоит в полном исключении возможности проникновения токсичных газов в атмосферный воздух, а фильтратов - в природные воды, о из направлений рационального решения этой проблемы - создание специальных полигонов захоронения отходов, первый из которых был создан под Ленинградом. Территория, выбранная под полигон, подстилается твердыми и полутвердыми, практически водочными отложениями нижнекембрийских глин мощностью пласта около 70 м, залегающих на сравнительно небольшой глубине от поверхности Земли (до 4 м). Под ними находятся слабоводоносные пески и песчаники мощностью до 20 м.
Первоначально под полигон было отведено 50 га. Эта территория была окружена кольцевым валом из глины и каналом для перехвата стока с поверхности полигона. территория полигона разделена на зоны: имеются отдельные участки для захоронения отходов гальванических производств, органических жидких отходов (кубовыеостатки ректификационных колонн, лакокрасочные коды, фенольные воды, а также твердые отходы производства пластмасс, обрезки пленки и др.), особо вредныхотходов (соединения ртути, фтора, синильной кислоты и т.п.), а также участок цилиндрических печей для сжигания горючих отходов и рекуперации тепла. Отходы гальваники предварительно нейтрализуют и упаривают в котлованах глубиной 11 - 12 м, после чего засыпают двухметровым слоем кембрийской глины; органические отходы принимают в котлованы глубиной 1 м, а особо вредные отходы захоранивают в герметичных бетонных или металлических контейнерах. После засыпки котлована глиной сверху наносят плодородный грунт и территорию озеленяют. На полигон поступает в год до 48 тыс. т отходов, в том числе около 50 т - особо токсичных.
Полигон представляет собой крупное современное предприятие, имеет специальную лабораторию для контроля состава поступающих отходов и постоянного отбора проб воды в кольцевых каналах. Порядок захоронения регламентирован специальными правилами.
Современные темпы научно-технического прогресса характеризуются не только позитивными, но и негативными процессами. Резкое возрастание за последнее столетие объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, развитие транспорта, энергетики, химизации, возрастание урбанизации территории и количества населения привели к увеличению пагубного влияния общества на природную среду. Возникла необходимость активной борьбы с загрязнением окружающей среды. Среди негативных последствий все больший размах приобретают отходы как промышленного, военного, так и сельскохозяйственного производства.
Во всех случаях важным для промышленных, военных, космических и сельскохозяйственных объектов, является рациональное использование недр для захоронения токсичных и радиационных отходов, хранения жидких и газоподобных энергоносителей в искусственных хранилищах и т.п.
Правильный выбор мест захоронения отходов с отрицательными минимальными последствиями для окружающей среды имеет очень большое значение в социальном, экономическом и политическом плане. Как один из способов, направленных на решение проблемы утилизации и захоронения отходов, предлагается создание системы оптимального управления потоками отходов на объектах различных видов деятельности. Этот процесс включает наработку нормативно-правовых, административных и экономических механизмов, способствующих достижению цели минимизации пагубного воздействия с учетом социально-экологических факторов. Данные исследования, по оценке и управлению потоками отходов на объектах различных видов деятельности с учетом возникающих экологических проблем, являются одним из наиболее эффективных средств обеспечения предотвращения загрязнения природной окружающей среды, и, как следствие, состояния здоровья населения.