
- •I технология защиты биосферы
- •1 Источники, классификация и методы переработки твердых отходов
- •1.1 Источники и классификация твёрдых отходов
- •1.2 Механическая, механотермическая и термическая переработка твердых отходов (то)
- •2 Переработка отходов неорганических производств
- •2.1 Переработка отходов сернокислотного производства
- •2.2 Переработка отходов производства фосфорных удобрений
- •2.3 Переработка отходов производства калийных удобрений
- •2.4 Переработка отходов производства кальцинированной соды
- •2.5 Переработка отходов горнодобывающей промышленности
- •2.6 Переработка отходов углеобогащения
- •2.7 Переработка и использование сопутствующих пород
- •3 Отходы черной металлургии
- •3.1 Технологические процессы производства шлакового щебня
- •3.2 Шлаки цветной металлургии
- •4 Отходы тепловых электростанций
- •5 Технологии переработки твердых бытовых отходов
- •5.1 Технология сбора, удаления и складирования тбо
- •5.1.1 Масштабы образования и нормы накопления тбо
- •5.1.2 Состав и свойства тбо
- •5.1.3 Технология сбора тбо на местах их образования
- •5.1.4 Технология эвакуации тбо
- •5.1.5 Технология складирования тбо на полигонах
- •5.2 Технология рекультивации территорий закрытых полигонов
- •5.3 Термические методы переработки тбо
- •5.3.1 Классификация методов
- •5.3.2 Термические методы переработки тбо при температурах ниже температуры плавления шлака
- •5.3.2.1 Слоевое сжигание неподготовленных тбо в топках мусоросжигательных котлоагрегатов
- •5.3.2.2 Слоевое сжигание тбо в топке с наклонно переталкивающей решёткой
- •5.3.3 Сжигание в барабанных вращающихся печах
- •5.3.4 Сжигание в печах кипящего слоя
- •5.3.5 Сжигание-газификация в плотном слое кускового материала без его принудительных перемешивания и перемещения
- •5.3.6 Термические методы переработки тбо при температурах выше температуры плавления шлака
- •5.3.6.1 Сжигание в слое шлакового расплава
- •5.3.6.2 Сжигание с использованием электрошлакового расплава
- •5.3.6.3 Пиролиз тбо
- •5.4 Выработка и использование тепловой и других видов энергии на мусоросжигательных заводах
- •5.4.1 Основные предпосылки и факторы сравнения технологических схем утилизации мсз
- •5.4.2 Использование тепла мсз в системах теплоснабжения
- •5.4.2.1 Выбор варианта включения мсз в схему теплоснабжения
- •5.4.3 Использование тепла мсз для выработки электрической энергии
- •5.4.4 Использование тепла мсз для холодильных установок и систем кондиционирования воздуха
- •5.4.5 Использование тепла мсз для сушки осадков сточных вод
- •5.4.5.1 Испарительная сушка осв с использованием в качестве теплоносителя дымовых газов мсз
- •5.4.5.2 Испарительная установка сушки осв с использованием в качестве теплоносителя получаемого на мсз пара
- •5.5 Охрана окружающей среды при эксплуатации мсз
- •5.5.1 Очистка дымовых газов мсз
- •5.5.1.1 Характеристика дымовых газов мсз
- •5.5.1.2 Приемы очистки дымовых газов мсз
- •5.5.2 Утилизация золошлаковых отходов мсз
- •5.6 Аэробное компостирование тбо
- •5.7 Комплексная переработка тбо
- •II технология рекуперации промышленных отходов
- •1 Определения и классификация
- •2 Классификация твердых промышленных и бытовых отходов (тп и бо)
- •3 Технология переработки отходов. Содержащих или образующих органические вещества (диоксины и родственные им соединения)
- •3.1 Полиароматические углеводороды
- •3.2 ”Грязная дюжина”
- •3.3 Процессы, источники образования диоксинов, их токсичность
- •3.4 Полувыведение и полупревращение диоксинов
- •3.5 Показатели токсичности диоксинов
- •4 Технология переработки отходов. Содержащих или образующих неорганические вещества
- •4.1 Неорганические токсины
- •5 Переработка и утилизация отходов пластмасс
- •1 Предварительная очистка и сортировка 2 Измельчение 3 Отмывка и сепарация 4а Классификация по видам 4б Сушка
- •6 Использование при выпуске изделий 5 Конфекционирование и гранулирование
- •5.1 Сепарация пластмассовых отходов из бытового мусора
- •6 Переработка термопластичного вторичного сырья
- •6.1 Измельчение
- •6.2 Уплотнение
- •6.3 Агломерация
- •6.4 Промывка и сушка
- •6.5 Дегазация и фильтрование
- •6.6 Гомогенизация и пластикация
- •6.7 Технология подготовки и использования вторичного сырья из смесей термопластов с другими материалами
- •7 Переработка вторичного сырья эластомеров. Шины и рти
- •7.1 Использование целых шин
- •7.2 Сжигание шин с целью получения энергии
- •7.3 Пиролиз шин
- •7.4 Дробление (измельчение) изношенных шин
2 Классификация твердых промышленных и бытовых отходов (тп и бо)
Твердые промышленные отходы (ТПО) представляют собой, как правило, более или менее однородные продукты, которые не требуют предварительной сепарации по группам для их переработки. Твердые бытовые отходы (ТБО) у нас в Российской Федерации, напротив, представляют собой грубую механическую смесь самых разнообразных материалов и гниющих продуктов, отличающихся по физическим, химическим и механическим свойствам и размерам. ТБО, собранные у нас, перед их переработкой необходимо обязательно подвергнуть сепарации по группам, если таковая имеет смысл, и уже после сепарации каждую группу ТБО следует подвергнуть переработке. Остановимся сначала на классификации ТПО.
Каждое производственное подразделение, как правило, характеризуется своим специфическим видом ТПО, представляющим собой смесь различных продуктов, образующихся в процессе производства тех или иных изделий или полупродуктов.
Самая простая классификация отходов - по источникам образования. По источникам образования твердые отходы (ТО) можно подразделить на следующие группы:
- остатки сырья, материалов и полуфабрикатов, продукты физико-химической переработки сырья, а также добычи и обогащения полезных ископаемых;
- вещества, улавливаемые при очистке отходящих газов, природных и сточных вод;
- бытовые отходы.
Первая группа отходов образуется в процессе изготовления продукции и утрачивает полностью или частично потребительские свойства (химические или физические) исходного материала. Выход целевого продукта при переработке, например, фосфатных руд составляет не более 30-40 %, остальное количество материалов и веществ идет в отходы и шламонакопители.
Вторая группа отходов образуется в результате очистки газов в различных пылеуловителях. Эти отходы составляют сравнительно небольшую часть и, как правило, возвращаются в производство. В процессе очистки сточных вод образуются осадки, представляющие собой водные суспензии минеральных и органических веществ различного состава. Концентрация осадков в сточных водах составляет 20- 100 г/л, а их объем по сравнению с объемом очищаемых стоков колеблется от 0,5 до 2 % для станции совместной очистки бытовых и производственных сточных вод или от 10 до 30 % для локальных очистных сооружений. Состав и свойства осадков довольно разнообразны. Однако условно их можно разделить на три основные категории: минеральные, органические осадки и активный избыточный ил.
Третью группу отходов составляют бывшие в употреблении или эксплуатации изделия и материалы, которые в результате физического и морального износа утратили свои потребительские качества - твердые бытовые отходы (ТБО).
Также существует классификация только по токсичности, что вполне необходимо и очень значимо для всех специалистов (рассмотрена выше). Однако такая классификация не всегда позволяет правильно и экономически оправданно, рационально и разумно подходить к решению переработки всех видов отходов, промышленных и бытовых. Фазовое состояние исходного материала, всех видов ТП и БО определяет выбор технологии переработки. Такая условная классификация не определяет способ дальнейшей переработки твердых отходов с целью получения наиболее ценных продуктов и изделий экономически целесообразным путем.
Поэтому нам представляется более правильной и рациональной классификация ТП и БО с точки зрения физико-химических, биологических, биохимических и токсикологических свойств.
Классификация ТП и БО по физико-химическим, биологическим, биохимическим и токсикологическим свойствам
Если мы возьмем за основу классификацию ТП и БО по физико-химическим, биологическим, биохимическим и токсикологическим свойствам, то тем самым определим способ дальнейшей переработки этих отходов. Начнем с промышленных отходов, которые, как правило, за редким исключением не требуют сепарации по группам.
А. Итак, все твердые промышленные отходы (ТПО) следует подразделить на следующие группы:
1. отходы металлургических производственных подразделений;
2. отходы металлоперерабатывающих производственных подразделений;
3. отходы стекольных и керамических производств;
4. отходы при производстве полимерных материалов, синтетической химии (в том числе отходы резины и резинотехнических изделий;
5. отходы из природных полимерных материалов (отходы древесины, картона, целлюлозно-бумажные отходы, отходы фиброина, кератина, казеина, коллагена);
6. отходы отопительных систем;
7. волокнистые отходы;
8. радиоактивные отходы;
9. отходы нефтехимической, углеперерабатывающей промышленности;
10. отходы переработки растительного сырья и т.д.
Б. Производственные отходы
1. металлические отходы;
2. отходы отработанных химических источников тока (ОХИТ);
3. бой стекла и стеклопосуды;
4. отходы полимерных материалов синтетической химии, в том числе резина и резино-технические изделия, оберточные материалы, полимерная тара из продуктов синтетической химии;
5. радиоактивные отходы.
Все ТПО, как уже отмечалось, не требуют сепарации и сразу могут подвергаться переработке для получения товарных продуктов и изделий.
ТБО непосредственно перед их переработкой должны подвергаться разделению (сепарации) по группам, если таковое разделение экологически целесообразно. Для небольших жилых объектов (отдельных лечебных, оздоровительных и других подобных учреждений), поселков и мелких городов сепарация ТБО по группам, по-видимому, экономически нецелесообразна и поэтому такие ТБО должны подвергаться высокотемпературной переработке, скажем, в электротермическом реакторе при температуре +1400 - +1700°С, в реакторе процесса "Пурвокс", в печи Ванюкова. Следует отметить, что общее количество ТПО, перерабатываемых при высокой температуре (в отличие от обычного сжигания при низкой температуре в бытовых условиях, при которых вообще недопустима такая переработка синтетических полимерных материалов ввиду возможного побочного образования диоксинов), не должно быть значительных объемов. ввиду возможного нарушения сохранения природной органики в почвенном слое и вообще в биосфере. Высокотемпературная переработка ТБО или даже ТПО целесообразна только тогда, когда перерабатываются в первую очередь продукты, содержащие галоиды (хлор-, бром-) или синтетические полимерные олигомерные или мономерные органические продукты, неизвестные по химической природе или те, которые могут содержать галоиды даже в незначительных количествах опять же ввиду возможности образования диоксинов в микроколичествах или даже в следах; а также объекты, содержащие паразитическую микрофлору и микрофауну. Эти галоидированные диоксины или супертоксиканты, в отличие от простых диоксинов, и радиоактивных препаратов и объектов, могут образовываться при совместном сжигании некоторых видов тары из синтетических полимерных материалов и при тлении и плавлении (сами они не горят) галоидированных полиолефинов. Подробно об этом остановимся в следующих лекциях.