Обращение с отходами производства и потребления

ОБРАЩЕНИЕ 
С ОТХОДАМИ 
ПРОИЗВОДСТВА 
И ПОТРЕБЛЕНИЯ

Б.Б. БОБОВИЧ

Москва
ИНФРА-М
2020

Московский политехнический университет

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано Учебно-методическим советом ВО 
в качестве учебного пособия 
для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по направлению подготовки  
20.03.01 «Техносферная безопасность» 
 (квалификация (степень) «бакалавр»)

УДК 502/504(075.8)
ББК 34.69я73
 
Б72

Бобович Б.Б.
Б72 
 
Обращение с отходами производства и потребления : учебное пособие / Б.Б. Бобович. — Москва : ИНФРА-М, 2020. — 436 с. — (Высшее 
образова-ние: Бакалавриат). — DOI 10.12737/textbook_5b19241b7ea139.
16039442.

ISBN 978-5-16-013696-7 (print)
ISBN 978-5-16-106353-8 (online)
В учебном пособии рассмотрены проблемы, связанные с воздействием 
отходов на окружающую среду и качество жизни, проанализировано нормативное правовое обеспечение управления отходами. Рассмотрены механические, физические, гидродинамические, массообменные, химические, 
биохимические и теплообменные процессы, используемые при переработке отходов. Даны характеристики основных аппаратов, применяемых 
при переработке отходов и получении из них вторичных материальных 
и энергетических ресурсов. Приведены современные технологии утилизации многих видов крупнотоннажных отходов: металлолома (в том числе 
выведенных из эксплуатации автомобилей и аккумуляторов), шлаков, 
пластмасс, резин (в том числе автопокрышек), текстильных материалов, 
древесных отходов, макулатуры, отработанных минеральных масел, лакокрасочных материалов и др. Рассмотрены вопросы захоронения и термической обработки отходов.
Соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования последнего поколения.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «Техносферная безопасность», «Защита окружающей среды» 
по программам бакалавриата и магистратуры и изучающих вопросы инженерной защиты окружающей среды и рационального использования 
природных ресурсов, а также для широкого круга инженерно-технических 
работников различных отраслей промышленности.

УДК 502/504(075.8)
ББК 34.69я73

А в т о р:
Борис Борисович Бобович, доктор технических наук, профессор, 
профессор Московского политехнического университета

ISBN 978-5-16-013696-7 (print)
ISBN 978-5-16-106353-8 (online)
© Бобович Б.Б., 2018

Предисловие

Сложная экологическая обстановка в ряде стран, в том числе 
и в России, в значительной мере является следствием постоянного 
увеличения объемов образования промышленных и бытовых отходов. В связи с этим во многих странах мира проблема размещения, обезвреживания и утилизации отходов выходит на первый 
план. Важность этой проблемы и необходимость ее решения привели к появлению специального направления природоохранной 
деятельности, называемого управлением отходами. Управление отходами — это регулирование всех процессов, связанных с образованием, сбором, хранением, транспортированием, переработкой, 
утилизацией и размещением отходов. Управление отходами является частью общей системы экологического менеджмента, целью 
которого являются:
 
• снижение негативного воздействия на окружающую среду;
 
• повышение экологической и экономической эффективности 
предприятия;
 
• снижение образования отходов и организация их переработки.
Среди различных видов деятельности в области обращения с отходами особую роль играет их переработка, поскольку большинство 
отходов является источниками вторичных материальных ресурсов. 
Именно такой подход к отходам как к ценному техногенному ресурсу реализуется в странах Евросоюза и ряде других стран с развитой экономикой. В этих странах не только законодательно установлены требования к сбору и переработке масштабных по объемам образования отходов, таких как, например, упаковочные 
отходы, выводимые из эксплуатации автомобили, бытовая электроника и т.д., но и определены нормативы по вовлечению в хозяйственный оборот компонентов и материалов, из которых они 
изготовлены. Существующее в этих странах законодательство устанавливает необходимые требования к производителям материалов 
и изделий, позволяющие при завершении сроков эксплуатации 
провести их утилизацию с наибольшей эффективностью.
В государственном аппарате всех развитых стран имеются правительственные органы, занимающиеся управлением отходами. 
Многие страны мира проводят согласованную политику в области 
управления отходами. Важным направлением этой деятельности 
является гармонизация национальных законодательств в области 
управления отходами, обмен передовыми технологиями между 

странами, стимулирование исследовательской и производственной 
деятельности, направленной на вовлечение отходов в хозяйственный оборот.
В России проблемы обращения с отходами являются более 
острыми, чем во многих развитых странах. Среди причин, обостряющих ситуацию с управлением отходами, — неразвитость законодательной базы и механизмов ее реализации, территориальная и отраслевая неравномерность развития экономики, стагнация важнейших 
отраслей промышленности, прежде всего машиностроения, и др. 
В последние годы российское законодательство существенно обновляется в связи с перераспределением полномочий в области охраны 
окружающей среды между федеральными и региональными органами 
власти, а также между различными федеральными ведомствами. Несмотря на это, оно все еще недостаточно отвечает изменяющимся 
требованиям социально-экономического развития и не всегда способствует оптимизации управления охраной окружающей среды, 
не стимулирует рациональное обращение с отходами.
Конечно, оптимальное решение проблемы в том, чтобы разработать и внедрить в производство малоотходные технологии. Однако экологические проблемы не следует рассматривать в отрыве 
от социально-экономических процессов, из чего следует, что создание и использование таких технологий — процесс длительный, 
а во многих производствах и технологически, и экономически 
на данном этапе развития нереальный. Поэтому еще длительное 
время отходы производства и потребления будут негативно влиять 
на качество жизни общества.
В связи с этим важнейшей задачей является уменьшение объемов 
образования отходов и организация их переработки с целью обезвреживания и рационального использования. Эта задача может 
быть решена только тогда, когда при принятии хозяйственных решений их экологические последствия будут рассматриваться как 
главные, наряду с социальными и экономическими. Важнейшая 
роль в организации такого хозяйственного подхода принадлежит 
государству, которое с помощью нормативно-правовых, экономических и воспитательных механизмов способно создать в стране 
систему управления отходами, побуждающую хозяйственных руководителей стремиться к максимальному сокращению образующихся отходов и вовлечению их в хозяйственный оборот как ценного техногенного сырья.
В последние годы в стране немало делается для создания такого 
механизма. Однако реальная ситуация с образованием и переработкой отходов изменяется мало.

Причины такого положения комплексные: это и неудовлетворительное финансирование работ по созданию технологических 
процессов и оборудования для переработки отходов, и отсутствие 
доступной и полной информации о существующих технологиях, 
и недостаточная экологическая грамотность населения, и несоответствие нормативной правовой базы управления отходами сложностям современной экономической обстановки.
Все это приводит к тому, что вопросы защиты окружающей 
среды и рационального использования ресурсов, сокрытых в отходах, не стали еще в нашем обществе важнейшими.
Немаловажным фактором неудовлетворительного управления 
отходами является и острая нехватка квалифицированных специалистов в области переработки отходов, не только знающих основные процессы и аппараты, используемые для этих целей в различных отраслях экономики, но и знакомых с современными правовыми нормами в этой области.
В настоящем издании обобщен современный отечественный 
и зарубежный опыт обращения с отходами, описаны наилучшие 
доступные технологии их переработки, даны характеристики используемого для этих целей оборудования, изложена отечественная 
нормативная правовая база управления отходами.
При написании книги использованы работы отечественных 
и зарубежных авторов, посвященные теоретическим и практическим вопросам обращения с отходами.
В результате изучения дисциплины обучающийся должен:
знать
 
• законодательство РФ в области обращения с отходами;
 
• современные технологии и оборудование для утилизации отходов;
 
• специфику формирования отходов в технологическом процессе, 
их состав, свойства и влияние на окружающую среду;
 
• способы обращения с отходами для извлечения ценных компонентов и получения товарной продукции;
 
• способы и методы оптимизации обеспечения безопасности 
окружающей среды от воздействия отходов;
 
• направления возможного использования отходов для получения 
дополнительной продукции;
уметь
 
• оптимизировать обеспечение безопасности окружающей среды 
от воздействия отходов;
 
• применять естественно-научные знания в профессиональной 
деятельности;

 
• планировать, организовывать и вести производственную и научно-исследовательскую работу в области обращения с отходами;
владеть
 
• современной нормативной правовой базой в области обращения 
с отходами;
 
• технологиями рационального обращения с отходами;
 
• методами и способами оптимизации безопасности окружающей 
среды при обращении с отходами;
 
• способами обращения с отходами для извлечения ценных компонентов и получения товарной продукции;
 
• возможностями использования отходов для получения дополнительной продукции в других отраслях промышленности.
Автор надеется, что предлагаемое вниманию читателей издание 
окажется полезным не только студентам вузов, но и широкому 
кругу специалистов самых разных отраслей народного хозяйства, 
будет способствовать улучшению состояния дел в области переработки отходов производства и потребления.

Раздел I. 

УПРАВЛЕНИЕ ОТХОДАМИ

Глава 1. 

АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ 
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Производственная деятельность человека связана с использованием разнообразных природных ресурсов, которое сопровождается 
изменением их состояния и объемов. Снижение качества и уменьшение количества ресурсов — реальный фактор современности.
Рост численности населения на земном шаре, увеличение его 
плотности привели к невиданному ранее росту объемов образования отходов. Серьезнейший ущерб окружающей среде наносит 
транспорт, являющийся источником огромного количества газообразных, жидких и твердых отходов.
Большое количество отходов промышленного, сельскохозяйственного и бытового происхождения нарушило равновесие, при 
котором природа успешно справлялась с их переработкой с помощью бактерий, воды, воздуха и солнечного света.
Подсчитано, что на производство промышленной продукции 
расходуется всего 1/3 потребляемых сырьевых ресурсов, а 2/3 утрачивается в виде побочных продуктов и отходов, приводя к загрязнению окружающей среды.
Загрязнение окружающей среды — это изменение ее качества, 
способное вызвать отрицательные последствия для человека, животного и растительного мира. Загрязнение окружающей среды 
может быть механическим, химическим, физическим, радиационным 
и биологическим. В свою очередь, физические загрязнения подразделяются на тепловое, световое, шумовое и электромагнитное, а биологические загрязнения — на биотическое и микробиологическое 
(биотическое загрязнение связано с распространением биогенных 
веществ — выделений, мертвых тел и т.п.). Все виды загрязнений 
взаимосвязаны и могут активизировать друг друга.

Основными факторами загрязнения окружающей среды вследствие антропогенной нагрузки являются:
 
• загрязнение атмосферного воздуха выбросами промышленных 
предприятий и автотранспортом;
 
• загрязнение водных объектов сбросами промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также предприятий жилищно-коммунального хозяйства;
 
• загрязнение литосферы отходами производства и потребления 
различных классов опасности.
Следует заметить, что во многих случаях граница между выбросами, сбросами и отходами является достаточно условной.
Оптимальные для жизни человека условия окружающей среды 
находятся в относительно узких пределах. Переход тех или иных 
параметров за границы этих пределов вызывает ухудшение качества 
жизни человека. Существуют верхняя и нижняя критические границы параметров окружающей среды, переход через которые 
угрожает необратимыми изменениями в биологической системе 
и ее звеньях. Так, некоторые химические элементы в малых 
дозах необходимы для нормального развития живых организмов, 
а в больших дозах являются сильнодействующими ядами. Это относится и к другим видам воздействия — звуковому, радиационному и т.п.
В результате хозяйственной деятельности человека происходит 
ухудшение качества его жизни, усиливается опасность для здоровья 
и жизни. К сожалению, значительная часть территории России находится по экологическим показателям в критическом или близком 
к критическому состоянии.
Изменение среды обитания в результате ее загрязнения приводит к росту заболеваемости населения. Ориентировочная численность населения, наиболее подверженного влиянию на состояние 
здоровья химического загрязнения продуктов питания, питьевой 
воды, атмосферного воздуха и почвы, в 2015 г., по данным Минприроды, составила 89,08 млн человек (90,34 млн человек в 2014 г.). 
Численность населения, подверженного заболеваниям вследствие 
микробиологического загрязнения продуктов питания, питьевой 
воды и почвы, оценивается ориентировочно в размере 61 млн человек (60 млн человек в 2014 г.).
Здоровье населения в значительной мере зависит от состояния 
окружающей среды в регионе проживания. По данным Всемирной 
организации здравоохранения (ВОЗ), химические вещества и радиация являются главными причинами развития многих болезней человека. Структура заболеваемости зависит от концентрации и вида 

вредных веществ в атмосферном воздухе, качества питьевой воды 
и продуктов питания, уровня загрязненности почв.
Одним из важнейших факторов влияния на здоровье человека 
является атмосферный воздух. Повышенное содержание в атмосферном воздухе загрязняющих веществ вызывает развитие неблагоприятных эффектов со стороны органов дыхания, нервной 
системы, системы кровообращения, глаз, крови, кроветворных 
органов, иммунной системы, системы пищеварения, мочеполовой 
системы, процессов развития. Особо подвержены заболеваниям 
дети, пожилые люди и беременные женщины.
По данным «Государственного доклада “О состоянии и об охране 
окружающей среды Российской Федерации в 2015 году”», опубликованного Министерством природных ресурсов и экологии РФ 
(Минприроды России), общий объем выбросов загрязняющих 
веществ в атмосферный воздух в 2015 г. составил 31 268,6 тыс. т. 
В 147 городах (59% городов России, где проводятся наблюдения) 
средние за год концентрации какого-либо вещества превышают 
1 ПДК (предельно допустимая концентрация). В этих городах проживает 50,7 млн человек. В 44 городах России (20% городов, где 
проводятся наблюдения) уровень загрязнения атмосферы характеризуется как высокий и очень высокий (ИЗА (индекс загрязнения 
атмосферы) > 7). В среднем по стране 17% городского населения 
испытывают воздействие высокого и очень высокого уровней загрязнения воздуха. Важно подчеркнуть, что резкое сокращение количества городов Приоритетного списка и количества населения, 
проживающего в условиях высокого и очень высокого загрязнения воздуха, обусловлено повышением Федеральной службой 
по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека РФ (Роспотребнадзором России) в 2014 г. среднесуточных 
значений ПДК (ПДКс.с.) формальдегида для воздуха населенных 
пунктов более чем в три раза (ранее это значение ПДК использовалось для оценки воздуха в рабочей зоне.
С 2014 г. значения среднегодовых концентраций в городах оказались ниже вновь установленного ПДКс.с., при этом количество 
выбросов формальдегида от стационарных источников за последние пять лет увеличилось на 50%.
Приведенные сведения о загрязнении атмосферного воздуха 
в городах в 2015 г. показывают, что показатели, предусмотренные 
Концепцией долгосрочного социально-экономического развития 
РФ на период до 2020 г. (ред. от 10 февраля 2017 г.), утвержденной 
распоряжением Правительства РФ от 17 ноября 2008 г. № 1662-р, 
похоже, будут достигнуты не путем оздоровления условий жизни 

населения, а многократным завышением санитарно-гигиенических 
норм. Напомним, что Концепцией предусмотрено сокращение 
числа городов с высоким и очень высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха не менее чем в пять раз к 2020 г. и сокращение 
количества жителей, проживающих в неблагоприятных экологических условиях, не менее чем в четыре раза.
Не лучше обстоит дело и с качеством водных ресурсов. Несмотря на наметившуюся в последние годы положительную тенденцию уменьшения антропогенной нагрузки на отдельные водные 
объекты, должного улучшения качества поверхностных вод не происходит. Основными причинами являются: отсутствие на многих 
предприятиях необходимых очистных сооружений; сброс неочищенных ливневых стоков с территорий больших городов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий; большие объемы 
накопившихся загрязняющих веществ в донных отложениях, являющихся источниками вторичного загрязнения поверхностных вод. 
Главной причиной высокой антропогенной нагрузки на водные 
объекты являются неспособность и нежелание хозяйствующих 
субъектов обеспечить необходимый уровень очистки сточных вод 
из-за недостаточной мощности или неэффективного использования очистных сооружений. Антропогенные факторы особенно 
ощутимо сказываются на экологическом состоянии малых рек ряда 
регионов страны, экологическое состояние которых крайне неудовлетворительно; большинство из них характеризуется как «грязные» 
и «очень грязные», а некоторые как «экстремально грязные».
По данным Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды РФ (Росгидромет России), в 2015 г. 
на территории 46 субъектов Российской Федерации был зарегистрирован 3021 случай высокого и экстремально высокого загрязнения поверхностных вод. Экстремально высокие уровни загрязнения поверхностных вод имели место в 598 случаях на 144 водных 
объектах. Высокие уровни загрязнения наблюдались в 2423 случаях 
на 331 водном объекте. Следует отметить, что последние четыре года 
суммарное количество загрязнений поверхностных вод находится 
примерно на одном уровне. В 2015 г. экстремально высокие и высокие уровни загрязнения были зафиксированы по 31 ингредиенту. 
Более 60% всех случаев связано с загрязнением поверхностных вод 
взвешенными веществами, марганцем, нитритным и аммонийным 
азотом. Среди наиболее часто повторяющихся случаев возникновения аварийных ситуаций на водных объектах являются антропогенные факторы, связанные с несанкционированными сбросами 
неочищенных сточных вод.