Использование и обезвреживание отходов
Методы обезвреживания отходов:
1.Сортировка (гидравлическая классификация, воздушная сепарация с применением метода центрифуги);
2.Уменьшение размеров (помол или дробление);
3.Увеличение размеров (высоко температурная агломерация, брикетирование, таблетирование, гранулирование)
4.Термическая обработка;
5.Смешение (применяется для того, чтобы придать отходу определенное свойство);
6.Обогащение (флотация, магнитная или электрическая сепарация);
7.Кристализация (замораживание, выпаривание).
Термические методы обработки:
1.Пиролиз
2.Переплав
3.Огневая переработка
4.Обжиг
5.Сушка
6.Плазменная обработка
Пиролиз – разложение веществ под действием высокой температуры без открытого огня (t=300-1000 0С). Пиролизу подвергается в основном отходы с высоким содержанием органики (глины, резина, пластик, нефтесодержащие компоненты).
Он запрещен для применения к галогенсодержащим отходам и отходам, содержащим ионы тяжелых металлов в больших количествах.
Переплав применяется для обработки металлов, стеклянных и некоторых термопластов, t=80-7000С.
Огневая переработка (бытовые отходы, древесина, жидкие, пастообразные отходы).
Обжиг предназначен для обработки железосодержащих шламов и пыли шламов цветной металлургии. Иногда отходов строительства, t более 1000С (избавление от окислов, ржавчины).
Сушка предназначена для уменьшения влажности любых отходов, t=60-1000С (выделение дымовых газов).
Плазменная обработка применяется для обезвреживания и уничтожения высокотоксичных опасных отходов, t=12000С (высокотемпературный газ-плазма).
Альтернативные методы обработки отходов:
1.Микробиологический метод;
2.Создание кардинально новых материалов, которые легко утилизировать;
3.Использование самоочищающих возможностей природы;
4.использование отходов.
Принципы обработки и обезвреживания отходов для различных отраслей промышленности
1.Черная металлургия.
Основная часть отходов образовывается при следующих технологических процессах:
-агломерация;
-доменная обработка;
-плавление;
-горячий прокат;
-травление металлов.
70-80% - доменные шлаки, содержащие Оксиды: Si, Fe, и др, Оксиды ионов тяжелых металлов.
В зависимости от вида исходного сырья и готовой продукции шлаки подразделяются:
-основные
-кислые
-нейтральные
Основными отраслями, способными принять доменные шлаки без переработки или минимальной переработки являются строительство и изготовление строительных материалов, конструкций, изделий.
Главным видом обработки является гранулирование.
2.Цветная металлургия.
Отходы цветной металлургии подразделяются на:
-отвальные;
-шлаки доменного производства.
Все отходы цветной металлургии проходят флотационную обработку с целью извлечения как можно большего количества полезных элементов.
После первичной обработки возможна магнитная сепарация, либо расплав шлаков при высоких температурах.
После извлечения из шлаков всех полезных веществ, возможно использование их в производстве строительных конструкций, материалов, изделий.
3.Гальваническое производство.
Основными отходами являются сбросные газы, отработанные электролиты и шламы.
Данные шламы содержат большое количество ионов тяжелых металлов, I класс опасности, один из самых токсичных.
Без обработки данные шламы могут использоваться только в качестве катализаторов.
Для дальнейшего использования понижают класс опасности, для чего используют метод силикатизации или химической фиксации ионов тяжелых металлов.
4.Нефтянные шламы.
Методы обработки:
1.Естественное, искусственное обезвоживание;
2.Сжигание в спец.печах;
3.Пиролиз.
5.Золошлаки.
Это продукты сгорания жидкого и твердого топлива. Золошлаки твердых видов топлива содержат от 2 до 40 % золы, 20-30% ионов тяжелых металлов, 20-30% летучих компонентов.
Для жидкого топлива содержание золы уменьшается, а летучих компонентов увеличивается.
Основным методом использования золошлаков являются: строительство, производство теплоизоляционных материалов и шлак. бетона.
При определенных условиях золошлаки можно использовать для понижения кислотности почв и для борьбы с вредителями.
6.Изношенные шины и аккумуляторы.
Годовая норма образования отходов 45-47 тыс. т в год (сред. город менее 1 млн. чел).
Утилизация автошин:
1.Повторное использование после обработки методом холодной вулканизации;
2.Повторное использование в измельченном виде;
3.Термическая деструкция: среднетемпературный пиролиз с получением углеводородного сырья, синтез газа, чистого углерода технического, небольшого количества ионов тяжелых металлов и масла.
Утилизация аккумуляторов:
1.Разборка;
2.Повторное использование отдельных частей
3.Эбонитовые части перерабатывают как шины.
7.Переработка пластмасс.
1.Использование переработки по месту образования:
-пиролиз;
-сжигание;
-химическая деструкция.
2.Переработка по заводским технологиям.
Этапы:
-предварительная сортировка и очистка;
-многоступенчатое измельчение;
-промывка;
-сепарация по видам;
-сушка;
-гранулирование;
-изготовление продукции.
8.Лесотехнические отходы.
1.Чистые отходы;
2.Подлежащие переработке.
К условно чистым отходам относят древесные отходы без содержания химических связующих. Данные отходы используются как сырье для получения целлюлозы, гидролизного спирта, кормовых дрожжей, так же для создания ДВП и ДСП.
К отходам подлежащим обработке относят все остальные лесотехнические отходы.
Альтернативой утилизации может служить производства древесного угля. При невозможности использовать данный метод применяют сжигание и биологическую обработку.
9.Переработка ртутьсодержащих отходов.
Люминесцентные лампы – часто встречающийся отход
4 млн. штук для сред. города в год.
Способом утилизации является следующий набор методов:
1.Измельчение;
2.Нагрев и испарение;
3.Конденсация паров.
10.Лакокрасочные материалы.
В строительных производствах 20-50% составляют лакокрасочные отходы.
Перспективным направлением утилизации является следующий набор методов:
1.Измельчение;
2.Многократная экстракция и растворение;
3.Фильтрация или процеживание.
11.Обработка масел и других смазочных материалов.
Этапы:
1.Смешение;
2.Фильтрация;
3.Нагревание до 2000С для удаления паров воды и летучих веществ;
4.Обработка коагулянтом;
5.Обработка в автоклаве;
6.Фильтрация и обработка глинами;
7.Отстаивание.
Если способов утилизации недостаточно для получения товарного продукта, то сжигаем масляные отходы.
При выборе метода обработки или утилизации отхода необходимо учитывать, что решение проблем утилизации отходов всегда сопровождается загрязнением ОС.
Организация мониторинга в сфере обращения с отходами
Цели и задачи мониторинга:
1.Описание состояния ОС в зоне влияния предприятия;
2.Контроль за состоянием сред в зоне влияния предприятия;
3.Создание базы данных о состоянии ОС в зоне влияния предприятия;
4.создание наглядных картографических материалов.
Основные этапы организации мониторинга:
1.Определение норм образования отходов и установка лимита;
2.Организация лабораторного контроля;
3.Обработка собранной информации, работа с базами данных, заполнение установленных форм отчетности;
4.Комплексная оценка и анализ;
5.Разработка соответствующих рекомендаций по проведению природоохранных мероприятий.
Организация лабораторного контроля. Существует два направления:
1.Контроль качества сред;
2.Исследование причин загрязнения.
Методы и формы контроля.
1.Визуальный. Направлен на определение физико-химических характеристик отходов, не требующих сложных методов определения (предварительный).
2.Инструментальный. Метод контроля, направленный на идентификацию опасных примесей, их качественный и количественный анализ.
3.Биологический. Метод направлен на определение патогенных свойств косвенным путем через биологическое действие.
Анализ образцов отходов
Экономические механизмы регулирования в сфере обращения с отходами
