Основные понятия и определения. Характеристика и свойства отходов

Отходами производства и потребления принято называть остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукцию), утратившие свои потребительские свойства.

Опасными отходами называются отходы, содержащие вредные вещества, которые обладают опасными свойствами (токсичностью, пожаровзрывоопасностью, высокой радиационной активностью) или содержат возбудителей инфекционных болезней, а также представляющие потенциальную опасность для окружающей природной среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами.

Практика управления отходами выявила необходимость использования ряда специфических понятий и определений. Рассмотрим некоторые из них.

Обращение с отходами — это такая деятельность, в процессе которой образуются отходы, а также производится сбор, использование, обезвреживание, транспортировка и размещение отходов.

Размещение отходов — хранение и захоронение отходов. В свою очередь, хранение отходов — это комплекс работ, обеспечивающих содержание отходов в объектах размещения отходов в целях из последующего захоронения, обезвреживания или использования. Захоронение отходов — изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах, исключающих попадание вредных веществ в окружающую природную среду.

Использование отходов предусматривает применение отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или получения энергии.

Обезвреживание отходов — обработка отходов, в том числе сжигание и обеззараживания отходов на специализированных установках, в целях предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую природную среду.

Под объектом размещения отходов следует понимать специально оборудованное сооружение, предназначенное для размещения отходов (полигон, шламохранилище, хвостохранилище, отвал горных пород и др.)

Для каждого производителя продукции устанавливается норматив образования отходов, т.е. количество отходов конкретного вида при производстве единицы продукции.

Одним из основных документов в системе управления отходами является паспорт опасных отходов — документ, удостоверяющий принадлежность отходов к отходам соответствующего вида и класса опасности, содержащий сведения об их составе, который необходим для организации многих процессов обращения с отходами.

Вид отходов — совокупность отходов, имеющих общие признаки, соответствующие системе классификации отходов.

Как правило, границы между понятиями «сырье» — «отходы» — «вторичные ресурсы» достаточно условны. В зависимости от технико-экономических задач производства, экономической целесообразности и технологической возможности комплексной переработки и использования исходного природного сырья эти границы могут быть значительно расширены. Воздействие отходов на
окружающую среду зависит от их качественного состава. Отходы представляют собой неоднородные по химическому составу, сложные поликомпонентные смеси веществ, обладающие разнообразными физико-химическими свойствами. Неопределенность воздействия обусловлена взаимодействием отдельных компонентов отходов; их биологическое разложение и ассимиляцию веществ предопределяет химический и вещественный состав отходов.

Основные показатели отходов, позволяющие характеризовать их как вредные и опасные для биосферы:

• токсичность;
• пожаровзрывоопасность;
• активность (химическая, коррозионная, биологическая).

Опасность отходов для окружающей среды возрастает в тех случаях, когда отходы производства обладают следующими свойствами, способствующими миграции компонентов в окружающей среде:

• растворимость;
• нестабильность;
• летучесть;
• пылеобразование.

В больших количествах отходы образуются во всех базовых отраслях промышленности (сельское хозяйство, энергетика, металлургия, строительство, транспорт), а также в быту.

В общей сложности в Российской Федерации накоплено около 7 млрд т отходов, из которых более 1 млрд т — опасные отходы. Анализ и обработка статистических данных показывает, что в среднем на каждого жителя Российской Федерации вырабатывается (накапливается) до 15 т различных твердых отходов в год.

Такой темп роста накопления твердых отходов объясняется невысокой степенью их утилизации. Например, степень утилизации инертных отходов, к которым относятся вскрышные породы, зола, отдельные виды строительных отходов, составляет примерно 25 …30%.

Уровень утилизации опасных отходов еще ниже — менее 20… 25%.

Для сравнения следует отметить, что в Европе (без России) производство отходов всеми отраслями хозяйства составляет 10… 11 т на душу населения в год, причем промышленные и сельскохозяйственные отходы составляют около 70 % (примерно 40 % — промышленные; около 30 % — сельскохозяйственные). Около 25 % отходов составляет строительный мусор.

Доля бытовых отходов в странах Европы достигает 6 % от их общего количества, что вдвое больше аналогичного показателя для России (3 %).

В настоящее время средний уровень производства опасных отходов, отнесенный к общей массе отходов стран Европы, составляет примерно 7,5 %.

В отличие от России, в которой отходы по степени вредности и опасности подразделяются на четыре класса опасности, в европейских странах принято три класса опасности.

Основная часть опасных отходов складируется или захоранивается, в том числе затапливается в море (дампинг).

Обезвреживанию с предварительной обработкой, сжиганию и вторичной переработке подвергается небольшая часть опасных отходов.

Особую опасность для окружающей среды и населения представляют радиоактивные отходы. По состоянию на конец 1993 г., в котором была завершена регистрация мест хранения и захоронения радиоактивных отходов, их суммарная радиоактивность
составляет примерно 5,3 млрд Ки (Кюри) ( I Ки = 3,7 • 10^10 Бк (Беккерель)).

В России на душу населения приходится примерно 4 Ки, не считая продуктов распада от выброса, возникшего в результате Чернобыльской катастрофы, накопленных запасов оружейного плутония, 8 000 т (около 6 млрд Ки) отработанного ядерного отлива, хранящегося на атомных станциях.

До принятия конвенции о запрещении захоронения радиоактивных отходов в океанах и морях западноевропейскими странами в океанских водах захоронено более 35 млн ГБк радиоактивных отходов в контейнерах. Основная часть из этого количества приходится на Великобританию (около 76 %).

В настоящее время страны Европы производят захоронение радиоактивных отходов под землей. Например, в Германии высокоактивные отходы помещают в соляной купол, расположенный вблизи г. Ганновер, в котором по состоянию на конец 1993 г. накопилось около 3 000 т отходов, ждущих захоронения, и к этим отходам ежегодно прибавляется около 500 т новых.

Среди всего многообразия отходов особый интерес вызывают отходы производства и потребления, с которыми приходится иметь дело подавляющему большинству населения в различных странах мира. Среди таких отходов особое место занимают твердые бытовые отходы (ТБО).

Определение «бытовые», или «муниципальные», отходы следует относить к непромышленным отходам. Но при этом не следует забывать, что деление отходов на бытовые и промышленные достаточно условно, так как в промышленные отходы попадают остатки древесины, резины, кожи, бумаги и других органических
веществ и полимерные материалы. Например, полимерные отходы составляют до 15 % от общего числа бытовых и промышленных отходов крупных городов. Низкая культура сбора отходов становится причиной того, что в бытовые отходы попадают батарейки, краски, люминесцентные лампы и многое другое. По различным оценкам в 1 т бытовых отходов содержится до 50 нг диоксинов.

Отсутствие действенного контроля за процессами образования, накопления, транспортирования и уничтожения отходов, с одной стороны, и недостаток «экологического сознания» — с другой, приводит во многих случаях к объединению промышленных и бытовых отходов и размещению их на полигонах и свалках. Например, ежегодно только на санкционированные свалки и полигоны ТБО в нарушение действующих норм и правил направляются десятки миллионов тонн промышленных отходов,что в несколько раз превышает количество ТБО. Особенно этим грешат мелкие и средние предприятия, не имеющие достаточно средств и технологической оснащенности, необходимых для переработки и утилизации отходов. К сожалению, в большинстве регионов и городов Российской Федерации имеет место вывоз промышленных отходов на несанкционированные свалки, причем основную часть этих отходов (до 80 %) составляют опасные отходы.

В ряде регионов, имеющих развитую систему предприятий и учреждений медико-биологического профиля, образуются чрезвычайно сложные по составу отходы, относящиеся к классам опасных отходов. Сложность обращения с медико-биологическими отходами заключается в том, что в них наряду с огромным числом химических соединений, имеющих сложную структуру, входят биологические объекты, в том числе и инфекционные. Это затрудняет, а иногда делает невозможным сортировку отходов. Неорганизованное сжигание на свалках (полигонах) таких отходов сопровождается образованием вторичных токсикантов, которые могут быть гораздо опаснее исходных соединений (полихлорированные бифенилы, диоксины, бензофураны и др.).

Структурная схема обращения с отходами производства и потребления представлена на рис. 18.1.

Процессы сортировки, утилизации, транспортировки и другие операции затрудняются тем, что многие виды отходов обладают структурной связью. Например, фракции таких отходов, как текстиль, проволока, кожа, имеют волокнистую структуру и повышенную сцепляемость. В результате повышается степень свободообразования и снижается просыпаемость отходов через
неподвижные решетки, имеющие расстояние между стержнями 0,2…0,3 м. Кроме того, повышается налипаемость отходов на металлические стенки, имеющие наклон к горизонтальной плоскости до 70°.

Твердые отходы обладают рядом свойств, затрудняющих процесс обращения с ними:

• слеживаемость, приводящая к потере сыпучести и уплотнению отходов;
• абразивность (керамика, стекло, компост), т.е. способность истирания поверхностей, с которыми твердые отходы соприкасаются;
• корродирующая способность по отношению к металлам;
• слипаемость;
• сцепляемость;
• механическая (структурная) связность;
• непросыпаемость;
• налипание;
• потеря сыпучести.

Отсутствие общепринятой системы классификации отходов производства и потребления вынуждает специалистов подразделять отходы:

• по отраслевому принципу (источникам образования);
• производственным циклам;
• направлениям использования;
• агрегатному состоянию.

Вместе с тем достаточно широкое распространение в Российской Федерации получила классификация отходов по источникам их образования, основанная на отраслевом принципе. Эта классификация соответствует ГОСТ 25-916—83 «Ресурсы материальные вторичные». С учетом отраслевого принципа классификации отходы промышленного производства подразделяются на отходы черной и цветной металлургии; химической, угольной, деревообрабатывающей и других отраслей промышленности. Кроме того, в системе обращения с отходами применяется классификация отходов по агрегатному состоянию (рис. 18.2), которая позволяет
более точно идентифицировать отходы, что очень важно при выборе способа и технологии обращения с отходами (сжигание, утилизация, захоронение).

В зависимости от агрегатного состояния отходов выбирают способ их хранения. Например, газообразные отходы хранят в специальных емкостях или резервуарах, жидкие отходы — в герметичных контейнерах. Способы накопления и хранения твердых отходов достаточно разнообразны (контейнеры, площадки, полигоны
и др.).

При определении технологии обращения с отходами пользуются классификацией отходов по степени горючести, взрывоопасности и токсичности.

В ряде случаев применяется система классификации отходов по производственным циклам, основанная на отраслевом принципе. Такая система позволяет выявить операции (стадии), при которых образуются побочные продукты, не предусмотренные основным технологическим циклом. Например, в химической промышленности при синтезе органических продуктов образуются объемные остатки, не предусмотренные целевым синтезом (при ректификации, перегонке и др.).

В отдельных случаях применяются системы классификации отходов, имеющие узкопрофессиональный или сугубо ведомственный характер.

Классификация отходов по физико-химическим свойствам и характеристикам, которая в отличие от рассмотренных выше систем классификации оперирует качественными показателями, особенно важна при оценке влияния отходов на окружающую среду (в первую очередь, это касается токсичных и опасных отходов).

Среди большого многообразия задач производственной и коммерческой деятельности особо следует выделить экономию сырьевых и энергетических ресурсов. Происходит сближение интересов производителей и потенциальных потребителей отходов, владеющих современными технологиями и производственными мощностями по использованию отходов в качестве сырья.

При этом необходимо учитывать то обстоятельство, что отходы, в отличие от первичного сырья, заранее не ориентированы на конкретную технологию их использования. Например, одни и те же отходы могут быть использованы в различных сферах производства и потребления. Поэтому для обоснованного выбора системы классификации отходов целесообразно принимать во внимание отличительные особенности отходов в сравнении с кондиционным первичным сырьем и материалами. По отличительным признакам все отходы можно подразделить на три группы:

• отходы, которые в отличие от первичного сырья имеют неблагоприятные характеристики однородности, чистоты и состава.

Причинами этого являются различная степень износа, деструкции, загрязненности; климатические и другие факторы, вызывающие значительный разброс физико-химических характеристик и свойств вторичного сырья. Несмотря на то что эти характеристики стохастические, они являются определяющими при выборе
эффективных технологий переработки отходов с учетом качества материалов и изделий, получаемых с использованием вторичного сырья (отходов);

• отходы производства и потребления, для которых не определено дальнейшее использование, хотя для первичного продукта запланирована возможность использования его в качестве вторичного сырья, заданы определенный набор и количественные показатели, подлежащие измерению и внесению в технические условия и другие нормативно-технические документы и отвечающие за эффективность переработки первичного продукта;
• первичное сырье или продукты производства, которые в процессе переработки или эксплуатации превращаются в отходы с одновременным ухудшением или потерей ими ряда потребительских качеств и приобретением новых свойств, не характерных или полностью отсутствующих у первоначального аналога.

Одной из важнейших задач при описании отходов является определение характеристик, которые подлежат измерению и определяют эффективные направления использования отходов.

Технические характеристики конкретных отходов условно можно подразделить на две группы:

•  группа свойств, являющихся важнейшими для данного вида отходов, измерение которых обязательно для определения традиционных путей его использования;
• группа вновь приобретенных свойств, измерение которых необходимо для определения новых, нетрадиционных путей использования конкретного материала.

Определение свойств первой группы может быть выполнено путем анализа нормативно-технической документации для данного вида сырья, материалов и изделий, из которых образовался отход.

Как правило, методики измерений этих характеристик хорошо отработаны и унифицированы. Они отражены в ГОСТах и другой научно-технической документации.

Для второй группы, как правило, требуется создание оригинальных методик определения этих свойств. Такие методики требуют унификации как методов измерений свойств отходов, особенно «новых», так и методов выявления и определения всех необходимых свойств конкретных отходов, которые подлежат измерениям.

Имеющиеся отличия вторичного сырья указывают на его специфику, что позволяет в ряде случаев рассматривать его как новый вид сырья, подлежащий столь же детальному изучению, как при исследовании добываемых или синтезируемых сырья и материалов. Изучение вторичного сырья должно быть направлено как
на выявление его техногенных характеристик и свойств, которые бы позволили использовать отходы в эффективных технологических процессах их переработки, так и на детальное исследование физико-химических свойств отходов, позволяющих определить их воздействие на человека и окружающую среду, что является необходимым условием при обосновании решений об их складировании, захоронении и уничтожении.

Некоторые подходы к решению проблемы управления отходами содержатся в основополагающем Законе РСФСР «Об охране окружающей среды».

Правовое регулирование в области обращения с отходами осуществляется Федеральным законом «Об отходах производства и потребления» от 24.06.98 № 89-ФЗ, использование которого невозможно без использования соответствующих подзаконных актов. Большинство нормативных правовых, методических и технических документов было разработано и опубликовано до 1991 г.,
поэтому для реализации настоящего Закона разработан и утвержден ряд нормативных правовых актов:

• Постановление Правительства РФ от 20.05.99 № 556 «Об утверждении Положения о лицензировании деятельности по обращению с опасными отходами»;
• Постановление Правительства РФ от 16.06.2000 № 461 «О Правилах разработки и утверждения нормативов образования отходов и лимитов на их размещение»;
• Постановление Правительства РФ от 26.10.2000 № 818 «О порядке ведения государственного кадастра отходов и проведения паспортизации опасных отходов» и др.

Норматив образования отходов определяет установленное количество отходов конкретного вида при производстве единицы продукции. Норматив образования отходов и связанные с ним лимиты на их размещение являются одним из основных инструментов управления отходами на всех уровнях хозяйственной деятельности. Основная цель такого управления — минимизация объемов образования и уровня токсичности отходов, их хранения и транспортирования.

Лимиты на размещение отходов, разрабатываемые в соответствии с нормативами предельно допустимых вредных воздействий на окружающую природную среду, количеством, видом и классами опасности образующихся отходов и площадью (объемом) объекта их размещения, устанавливают предельно допустимое количество отходов конкретного вида, которые разрешается размещать определенным способом на установленный срок в объектах размещения отходов с учетом экологической обстановки данной территории.

Индивидуальные предприниматели и юридические лица, приступающие к осуществлению деятельности в области обращения с отходами в соответствии с Федеральным законом «Об отходах производства и потребления» от 24.06.98 № 89-ФЗ, разрабатывают проекты нормативов образования отходов и лимитов на размещение конкретного вида отходов в конкретных объектах размещения отходов. При этом горные породы, используемые для закладки выработанного пространства, засыпки провалов и рекультивации нарушенных горными работами земель, в соответствии с утвержденным в установленном порядке техническим проектом в
лимиты на размещение отходов не включаются. При изменении горно-геологических условий и технологии ведения работ нормативы образования отходов и лимиты на размещение отходов горнодобывающих и горноперерабатывающих производств могут устанавливаться по согласованию с территориальными органами Федерального горного и промышленного надзора России.

Методики определения нормативов предельно допустимых вредных воздействий на окружающую среду при обращении с отходами нет. На практике установление нормативов образования отходов осуществляется при наличии обоснованного расчета и его утверждения компетентными организациями в виде отраслевых стандартов (ОСТ), технических условий (ТУ), регламентов. При отсутствии подобных документов используется так называемый опытный, или среднестатистический, метод, основанный на анализе практики образования отходов данного производства за предыдущий период времени (один-два года), подтвержденный необходимыми отчетными материалами (акты, справки, накладные и т.д.).

Утверждение лимитов на размещение отходов осуществляется на основании имеющихся нормативов образования отходов с учетом факторов их размещения в определенных местах (объектах размещения отходов) и возможности оказания вредного воздействия на окружающую среду специально уполномоченными федеральными органами исполнительной власти в области обращения с отходами в пределах их компетенции.

Федеральным законом «Об отходах производства и потребления» от 24.06.98 № 89-ФЗ определено, что объект размещения отходов — специально оборудованное сооружение, предназначенное для размещения отходов (полигон, шламохранилище, отвал горных пород, а также специально оборудованные асфальтированные, гидроизолированные и иные площадки, находящиеся на территории предприятия (организации), специальная тара (контейнеры, бочки), расположенная в специально выделенных местах).

К факторам, определяющим величину устанавливаемого лимита размещения отходов, относятся:

• наличие согласованной в установленном порядке исходной разрешительной документации (положительное заключение государственной экологической экспертизы проекта строительства объекта размещения отходов, проекта производства, которое является источником образования отходов);
• возможности предприятия по оборудованию мест размещения (хранения) образующихся отходов, исключающие их вредное воздействие на окружающую среду;
• непревышение нормативов образования отходов на единицу выпускаемой продукции;
• возможности предприятия по обезвреживанию, утилизации образующихся отходов и (или) наличие договоров на передачу этих отходов сторонним организациям, которые в соответствии с лицензией на право ведения данного вида деятельности и осуществляют их размещение, обезвреживание, утилизацию.

Единый порядок разработки и утверждения нормативов образования отходов и лимитов на их размещение установлен Правилами, утвержденными постановлением Правительства РФ от 16.06.2000 № 461, в соответствии с которыми лимиты на размещение отходов устанавливаются сроком на пять лет при условии
ежегодного подтверждения индивидуальными предпринимателями и юридическими лицами неизменности производственного процесса и используемого сырья.

Лимиты на размещение отходов для индивидуальных предпринимателей и юридических лиц — пользователей недр устанавливаются на срок действия лицензии на пользование недрами в соответствии с проектом разработки месторождения полезного ископаемого. Лимиты на размещение опасных отходов для индивидуальных предпринимателей и юридических лиц устанавливаются
на срок действия лицензии на осуществление деятельности по обращению с такими отходами.

В разрешении на размещение отходов устанавливаются лимиты размещения отходов с указанием их объема, класса опасности, мест и условий накопления, операций по их перемещению (передача другим предприятиям для переработки и (или) дальнейшего размещения, получение от других организаций и др.).

Нарушение нормативов образования отходов и лимитов на их размещение является частным случаем нарушения природоохранительного законодательства. Согласно Закону РСФСР «Об охране окружающей природной среды» специально уполномоченный в области охраны окружающей среды орган обладает правом приостанавливать деятельность предприятий-нарушителей. Прекращение экологически вредной деятельности осуществляется путем передачи материалов в суд или арбитражный суд.

Решение суда или арбитражного суда о прекращении экологически вредной деятельности является основанием для прекращения ее финансирования соответствующими банковскими учреждениями.