2. Машины и оборудование, применяемое при складировании тбо.

Мусоровозы, доставляющие мусор на полигон.

Бульдозеры и катки-уплотнители для разравнивания бытовых отходов и формирования изоляционного слоя.

Экскаваторы для добычи грунта (для создания изоляционных слоев).

Автосамосвалы для работы с экскаваторами с разной емкостью ковша и различной дальностью транспортировки грунта для создания изоляционных слоев.

Основное технологическое оборудование, применяемое при биологическом этапе рекультивации:

Разбрасыватель минеральных удобрений, плуг комбинированный лесной, борона зубовая, сеялка универсальная для лесопитомников, каток гладкий, поливомоечная машина, канавокопатель, лесопосадочная машина для саженцев, культиватор ротационный лесной.

Билет 17.

1. Классы существующих красителей. Основные технологические процессы крашения текстильных изделий, кожи и меха.

В основном, на предприятиях бытового обслуживания используют 3 вида красителей: прямые для крашения хлопчатобумажных изделий; кислотные для крашения шерстяных изделий; дисперсные для крашения изделий из искусственных волокон, а также смесь красителей для смесовых тканей.

Технологический процесс крашения кожевенно-меховых изделий в сфере услуг, в основном, окислительными красителями, и состоит из следующих технологических операций (подготовительных; основных и отделочных): додубливание, промывка, нейтрализация, протравливание, крашение, промывки, жирование-солка, пролежка, откатка, разбивка, расчесывание и т.д.

Технологический процесс крашения этих изделий достаточно сложен; при этом основными операциями являются крашение, солка и жирование.

Крашение меховых изделий осуществляется при добавлении в красильную ванну комбинаций различных полупродуктов и красителей, попадающих затем в сточные воды.

Крашение кожевенно-меховых изделий в сфере услуг осуществляют на предприятиях городской химической чистки и крашения- в отдельных цехах путем «окуночного» (в красильной барке) или «намазного» крашения.

2. Термические методы обезвреживания ТБО.

К термическим методам обезвреживания отходов относятся мусоросжигание и пиролиз.

Мусоросжигание является одним из перспективных, быстрых и радикальных методов обезвреживания твердых бытовых отходов. Его проводят в специальных печах-деструкторах при температуре 900—1000 °С, при которой разрушаются почти все органические твердые, жидкие и газообразные соединения. Отходы с влажностью до 60%, зольностью до 60% и содержанием горючих компонентов (органических веществ) более 20% горят без добавления топлива. Кроме того, за счет значительной теплообразующей способности (4—8 мДж/кг) отходов в процессе их сжигания образуется энергия, которую можно использовать в народном хозяйстве.

В то же время в процессе мусоросжигания возникает необходимость в складировании твердых продуктов неполного сгорания (шлака и золы) и очистке выбросов в атмосферный воздух. В среднем вследствие сжигания 1 т твердых бытовых отходов образуется почти 300 кг шлака и 6000 м3 дымовых газов, из которых на очистных сооружениях задерживается 30 кг золы. Шлак и зола содержат значительное количество кремния (до 65%), щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, железо, свинец, цинк и др. Кроме того, в золе могут содержаться диоксины — полихлорированные дибензодиоксины и по-лихлорированные дибензофураны. Эти вещества (их может быть более 210, в зависимости от количества атомов хлора и их размещения в молекуле) оказывают канцерогенное, гепатотоксическое, нейротоксическое действие, угнетают иммунную систему, способны проходить через плаценту, накапливаться в грудном молоке. Самым токсичным и опасным для здоровья людей является 2,3, 7, 8-тетрахлордибензодиоксин. Опасны эти вещества также из-за их чрезвычайной стабильности в окружающей среде. Поэтому складировать золу необходимо так же, как и токсические промышленные отходы, т. е. на специальных полигонах. Шлак можно складировать на усовершенствованных свалках или даже использовать, например, в строительстве для улучшения рельефа местности. Позитивным является то, что площадь для складирования шлака и золы в 20 раз меньше, чем для свалок твердых бытовых отходов.

Дымовые газы, образующиеся во время мусоросжигания, содержат, кроме золы (2—10 г/м3), углерода диоксид — С02 (15%), углерода оксид — СО (0,05%), серы диоксид (S02), азота оксиды, HCl, HF, а также полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны. Во время сжигания 1 т отходов может образоваться 5 мкг диоксинов, большая часть которых связана с золой, а меньшая — остается в дымовых газах. Диоксины могут содержаться как в собственно отходах, так и образовываться в процессе охлаждения дымовых газов после сжигания мусора. Во время сжигания при температуре 1000 °С диоксины, содержавшиеся в отходах, разрушаются. Но при охлаждении дымовых газов до 250—350 °С они могут образовываться из органического углерода и хлоридов в присутствии водяного пара и ионов меди. Поэтому обязательной является очистка дымовых газов перед их выбросом в атмосферный воздух. Для задержки золы используют электрофильтры и рукавные фильтры, которые дают возможность уменьшить концентрацию золы в выбросах с 2000—10 000 до 10—50 мг/м3. Для газоочистки применяют сухие и влажные методы, эффективность которых составляет в среднем почти 70 и 90% соответственно.

Мусоросжигательные печи должны находиться на расстоянии не менее 300 м от жилых кварталов. Печи большой производительности и связанные с ними сооружения (для загрузки мусора, его перемешивания, очистки выбросов в атмосферный воздух и др.) называются мусоросжигательными станциями или заводами (рис. 73). Мощные мусоросжигательные заводы должны иметь СЗЗдо 1000 м.

Таким образом, обезвреживание твердых бытовых отходов на мусоросжигательных заводах при условии соблюдения санитарно-гигиенических требований по их оборудованию и эксплуатации имеет гигиеническое, эпидемиологическое и экономическое преимущество, заключающееся в том, что обезвреживание происходит радикально и быстро. Отпадает необходимость в вывозе мусора далеко за город, т. е. сокращаются транспортные расходы, не требуются значительные по площади земельные участки, могут быть использованы тепло, пар и шлак. Именно этим обусловлено широкое использование мусорос-жигания в мире. Так, количество мусоросжигательных заводов в ФРГ в период 1980—1985 гг. возросло с 42 до 48. Во Франции на 180 мусоросжигательных заводах сжигали почти 35% отходов.

Пиролиз. Процесс пиролиза твердых бытовых отходов осуществляется в высокотемпературных реакторах при температуре почти 1640 °С в условиях дефицита кислорода и не требует их предварительной подготовки. Высокая температура обеспечивает разрушение практически всех сложных органических веществ, превращение их в простые горючие (горючий газ, нефтеподобные масла) или негорючие (шлак) соединения. Во время пиролиза твердых бытовых отходов не образуется выбросов в окружающую среду. Такой метод обезвреживания отходов с гигиенической и экономической точки зрения весьма перспективный.

Достоинства термических методов:

• Полное обеззараживание отходов в кратчайшие сроки;

• Возможность использования образующейся при сжигании отходов теплоты для производства теплоты и электроэнергии;

• Получение жидкого топлива и горючих газов (при пиролизе);

• Минимальные размеры земельного отвода по сравнению со всеми другими методами обезвреживания отходов;

• Возможность сооружения установок в черте города;

Билет 18.

1. Оборудование для крашения изделий. Загрязнение окружающей среды сточными водами от крашения изделий. Очистка сточных вод.

Красильные цеха, как правило, входят в состав крупных предприятий химической чистки (от 1 т в сутки).

В настоящее время при рыночных отношениях имеются и отдельно стоящие малой мощности цеха крашения (например, красильные отделения мастерских крупных театров- Большого, Малого и др). Крашение производят на оборудовании старом, мало изменившимся с начала ХХ века. Это красильные барки БК-1; БК-2; БК-3; красильные аппараты КТ-100 и КТ-200, соответственно вместимостью 300 л, 500 л, 67 л, 1000 л (КТ-100) и 2000 л (КТ-200).

Жидкостной модуль при крашении (т.е требуемое количество воды на 1 кг сухих изделий) составляет 25-40.

Крашение меховых изделий осуществляется при добавлении в красильную ванну комбинаций различных полупродуктов и красителей, попадающих затем в сточные воды. Применяют, например, парафенилендиамин ( черный лоя меха «Д»); пирокатехин (1,2- диоксибенсоз); резорцин, пирогаллол и коричневый для меха «А» (парааминофенол). Например, при крашении шкурок кролика в черный цвет используют следующие препараты: краситель черный для меха «Д», краситель коричневый для меха «А», аммиак 25%, перегидроль+ композицию прямых и кислотных красителей.

Приведенный перечень красителей свидетельствует об их токсичности; ПДК в сточных водах значительно превышает установленные нормативы. В плане локальной очистки от загрязняющих веществ эти стоки являются высокопроблемными и требуют сочетания различных способов очистки для их обесцвечивания и обезвреживания.

В настоящее время широко применяют методы хи­мической коагуляции для очистки кожевенных и мехо­вых стоков.

Наиболее доступным и дешевым коагулянтом явля­ется сульфат железа Fе(SО4)з*7Н2О, доза которого со­ставляет 0,8—1,5 г/л в зависимости от концентрации загрязняющих веществ. Эффективность осветления раствора при этом составляла 70—85%, объем осадков при отстаивании 12—17% от объема стоков, относи­тельная влажность осадка 96-98%.

Наибольшее распространение в практике очистки сточных вод кожевенно-меховых предприятий получи­ли напорная и безнапорная флотация, а также электро­флотация.

Очистка сточных вод переработки мехового сырья с использованием негашеной извести является наиболее эффективным средством по сравнению с хлорной из­вестью и хлорамином,

Преимуществом использования негашеной извести для небольших участков переработки кожевенно-мехового сырья является также то, что она снижает со­держание болезнетворных микробов в бактериально обсемененных сточных водах.

Существенным преимуществом является также сни­жение солесодержания сточной воды, в то время как при использовании хлорной извести и хлорамина зна­чительно увеличивается содержание хлоридов. Кроме того, осадок в случае использования гашеной извести легко обезвоживается и регенерируется. Таким обра­зом, известь повторно может быть использована в тех­нологии очистки сточных вод.

Для предприятий с общим стоком до 300 м/сут. можно рекомендовать совместную очистку всех про­изводственных сточных вод с применением не только реагентных, но и электрохимических методов с исполь­зованием растворимых и нерастворимых электродов.

Для шубных фабрик и меховых предприятий с рас­ходом сточных вод до 700 м³/сут. целесообразно про­ектировать схемы очистки с выделением потока от­работанных хромсодержащих растворов из общего стока для отдельной очистки этих растворов и рекупе­рации соединений хрома.

2. Мусоросортировочные заводы.

Назначение и особенности мусоросортировочных линий, станций, заводов, комплексов, оборудования.

Мусоросортировочные линии, станции, заводы, комплексы, оборудование служат для сортировки (разделения) твердых бытовых и промышленных отходов, мусора по фракциям - бумага, дерево, стекло, пластик, биомасса, камни, почва.

После сортировки на мусоросортировочном оборудовании около 50% отсортированных твердых бытовых отходов мусора идет на дальнейшую переработку как вторсырье, оставшиеся 50% увозятся на полигоны и утилизируются. Для сортировки не больших объемов используют мобильные мусоросортировочные линии и оборудование, позволяющие проводить работы непосредственно на свалках бытового и промышленного мусора. Оборудование имеет гусеничный или пневмоколесный ход, автономный привод для всех механизмов сортировочной установки. Имеется система отключения при возникновении аварийной ситуации.

Загрузка мусора и отходов в приемный бункер мусоросортировочного оборудования производится фронтальными колесными погрузчиками. Управление прямое или через выносной пульт.

Мусоросортировочные предприятия (МСП) – промышленные предприятия, обрабатывающие твердые отходы производства и потребления (как смешанные, так и собранные раздельно), с целью извлечения полезных и ценных материалов для продажи, или последующей обработки или переработки (например, в качестве топлива или для биологической обработки). Меры по повышению качества извлекаемых материалов и снижению их стоимости привели к широкому использованию автоматических средств сортировки и обработки материалов.

МСП обрабатывающие смешанные твердые бытовые отходы (ТБО) называют "грязными". Те предприятия, которые обрабатывают твердые отходы, собираемые раздельно по видам, называют "чистыми". Оба типа МСП могут быть объединены в систему управления твердыми бытовыми отходами, в той или иной комбинации

МСП для смешанных ТБО ("грязные") производят большие количества низкокачественных материалов, достигают показателей извлечения не более чем 20%, тогда как примерно половина отходов используется как топливо, называемого за рубежом Refuse-Derived Fuel (RDF), а треть - компостируется. Некоторые муниципалитеты предпочитают такой метод, когда жители не склонны участвовать в раздельном сборе мусора.

МСП смешанных ТБО предназначены для обработки отходов жилого, коммерческого и промышленного сектора. Уровни загрязнения могут быть высокими, а некоторые компоненты требуют специальную обработку. Основные операции сортировки включают грохочение, магнитное разделение и ручную сортировку. В потоке смешанных отходов остатки составляют примерно 85% от поступающих смешанных твердых отходов. Значительная доля остатков состоит из горючих и биоразлагаемых материалов. Например, если производство вторичного топлива (RDF) интегрировано в восстановление материалов из смешанных отходов, объем остатка может быть уменьшен до 15-25% от входного.

Основное преимущество "грязного" МСП в том, что нет дополнительных затрат по сбору отходов, а уровень восстанавливаемости (извлечения) материалов зависит от сортировщиков на заводе, а не от готовности жителей участвовать в раздельном сборе мусора.

Тем не менее, основной недостаток в том, что восстановленные материалы не такие же чисты, как восстановленные из раздельно собираемых отходов, поскольку они были в контакте с загрязнителями, особенно пищевыми остатками. Это значительно усложняет поиск рынков сбыта и, как следствие, приводит к низкой рентабельности. Много грязных МСП построено в США, но дело в том, что бытовые отходы в США имеют низкое содержание пищевых остатков из-за широкого использования устройств измельчения кухонных отходов, встроенных в слив моек. Более высокое содержание органических отходов в Европе и России означает то, что "грязные" МСП наименее пригодны в качестве метода для восстановления материалов из потока отходов. Есть примеры, когда МСП построенные для приема и обработки несортированных ТБО, в последствии реорганизовывались для обработки отдельных видов отходов, потому что продолжительное время оказывались убыточными.

"Грязные" МСП также используются для получения продукта для компостирования. Однако такой компост - низкого качества и это ограничивает потенциальный рынок для продукта. Альтернативная форма "грязного" МСП - завод, который производит "мусорное" топливо (RDF), который выделяет металлы и компостируемую часть.

МСП для раздельно собранных ТБО ("чистые") предназначены для обработки отдельных компонентов (алюминиевые банки, например) или смеси отдельных компонентов (например, смешанную упаковку - жесть, стекло и алюминий). Например, бумага, смешанная с другими материалами в процессе обработки на МСП очищается и сортируется по сортам, как того требует рынок. По такому принципу были построены несколько производственно-заготовительных предприятий (ПЗП) во времена СССР.

Работа "чистого" МСП обычно основана на одном из двух процессов:

- "простая технология", где фактически вся сортировка осуществляется вручную (технология может включать электромагнитные сепараторы, чтобы извлекать стальные консервные банки). Такая технология имеет низкую капитальную стоимость, но высокие эксплуатационные затраты.

- "сложная технология", при которой широко используется механизированная сортировка и обработка материалов, например, оборудование для отделения стеклянных бутылок от пластиковых. Это приводит к более высокой капитальной стоимости, и хотя эксплуатационные затраты при этом ниже, в некоторых случаях все еще приходится прибегать к ручному труду, чтобы обеспечит высокое качество продукта.

Потенциальное преимущество простой технологии в том, что при этом значительно легче реагировать на изменения рыночных условий. Например, сортировщикам может быть указано, чтобы они отбирали другие материалы, в то время как оборудование, разработанное для определённой цели, не может быть легко модифицировано.

"Чистые" МСП могут иметь несколько степеней сепарации и обрабатывающих линий для обработки нескольких потоков. Метод сбора отходов также повлияет на процесс МСП. Если программа раздельного сбора мусора у источника проводиться успешно, технологии сортировки позволяют выделить до 90% вторичного сырья.

Для "чистых" МСП, характерно высокое качество конечных материалов и низкая степень загрязнения, что обеспечивает высокую ликвидность продукции и, следовательно, хорошую рентабельность.

Трудно дать должную оценку капитальным и эксплуатационным затратам типичного мусоросортировочного предприятия. Производительность МСП (с точки зрения тонн отходов обработанных за день) влияет на стоимость необходимого сортировочного оборудования и капитальные затраты. Эксплуатационные расходы будут зависеть от количества извлекаемых материалов. Инвестиции в МСП, даже самые большие, вряд ли должны превышать 5-6 миллионов долларов. Мусоросортировочное предприятие, организованное по простой технологии может стоить 250 тыс. долларов и менее. Основной риск для МСП - качество продукции, устойчивость рынков сбыта, и цены, которые могут быть получены для этой продукции.

Важно, чтобы МСП выдавало высококачественный материал, чтобы поддерживать свои рынки сбыта. Для "чистого" МСП, это потребует хорошего управления качеством в течение всего процесса обработки, чтобы минимизировать количество загрязняющих веществ, которые должны быть удалены из получаемых продуктов. Соответствие действующим ГОСТам и техническим условиям гарантирует стабильность качества продукта.

Билет 19.

1. Технологические процессы ремонта сложной бытовой техники (холодильники, стиральные машины и т.д.). Проверка на герметичность, никелирование, хромирование, меднение- состав сточных вод.

Среди видов ремонта сложной бытовой техники различают те, которые требуют потребления свежей воды, а по окончании технологического процесса образуют загрязненные сточные воды, сбрасываемые в городской коллектор.

При ремонте СБТ имеет место операция «проверка на герметичность», требующая заполнения готового изделия (холодильника или стиральной машины) свежей водойиз городского водопровода с последующим ее выбросом в городскую канализацию.

Сбросная вода в этом случае загрязнена мало, но содержит значительное количество взвешенных веществ (до 1 г/л) и может в ряде случаев использоваться в водообороте предприятия ( рН=6,5-7,5).

Наиболее токсичными для городской канализации являются участки нанесения гальванопокрытий при хромировании, никелировании и меднении различных бытовых изделий.

Среди технологических процессов, имеющихся на гальванических участках, способных образовывать сточные воды, основными являются:

• Предварительная очистка и обработка изделий от грязи, ржавчины, обезжиривание деталей. Сточные воды от этих операций могут содержать значительное количество моющих средств и цианидов.

• Собственно нанесение гальванических покрытий в ваннах при никелировании, хромировании, меднении. Сточные воды от этой операции могут содержать соответственно ионы металлов- хром, никель, медь, а также сульфаты, хлориды, взвешенные вещества, железо общее и т.д.

Результаты химического анализа сточных вод из цеха гальванопокрытий.

№ п/п	Наименование за­грязняющих ве­ществ	Концентрация загрязняющих веществ, мг/л	ПДКддя | сброса в | горкана- |лизанию
1	РН	5,5-6,5	6,5-8,5 |
2	"Ni" -	0,7-41,3	0,1
3	Сгъ"	0,5-25,6	0,1_]
4	Си2+	0,1-1,02	0,1 |
5	Хлориды	29-155	350 |
6	Сульфаты	99-436	500
7	Железо' '	1,2	0,3
8	Взвешенные в-ва	40-67	до 1000_]

2. Альтернативные методы переработки ТБО.

Биотермическое компостирование. Этот способ утилизации твердых бытовых отходов основан на естественных, но ускоренных реакциях трансформации мусора при доступе кислорода в виде горячего воздуха при температуре порядка 60°С. Биомасса ТБО в результате данных реакций в биотермической установке (барабане) превращается в компост. Однако для реализации этой технологической схемы исходный мусор должен быть очищен от крупногабаритных предметов, а также металлов, стекла, керамики, пластмассы, резины. Полученная фракция мусора загружается в биотермические барабаны, где выдерживается в течение 2 сут. с целью получения товарного продукта. После этого компостируемый мусор вновь очищается от черных и цветных металлов, доизмельчается и затем складируется для дальнейшего использования в качестве компоста в сельском хозяйстве или биотоплива в топливной энергетике. Биотермическое компостирование обычно проводится на заводах по механической переработке бытовых отходов и является составной частью технологической цепи этих заводов. Однако современные технологии компостирования не дают возможности освободиться от солей тяжелых металлов, поэтому компост из ТБО фактически малопригоден для использования в сельском хозяйстве. Кроме того, большинство таких заводов убыточны. Поэтому предпринимаются разработки концепций получения синтетического газообразного и жидкого топлива для автотранспорта из продуктов компостирования, выделенных на мусороперерабатывающих заводах. Например, предполагается реализовать получаемый компост в качестве полуфабриката для дальнейшей его переработки в газ.

Переработка горючих отходов.

Предлагаемая технология газификации позволяет перерабатывать горючие отходы в закрытом реакторе с получением горючего газа. Могут быть переработаны отходы следующих типов:

горючая фракция твердых бытовых отходов (ТБО), выделенная при сортировке;

твердые промышленные отходы - нетоксичные твердые отходы, произведенные промышленными, торговыми и другими центрами, например: пластик, картон, бумага и т. д.;

твердые горючие продукты переработки автомобилей: большинство автомобильных пластиков, резина, пеноматериалы, ткань, дерево и т. д.;

сточные воды после осушения (наиболее эффективная переработка сточных вод достигается при использовании биотермической технологии);

сухая биомасса, такая как отходы деревообработки, опилки, кора и т. д.

Процесс газификации является модульной технологией. Ценным продуктом переработки является горючий газ, производимый в объеме от 85 до 100 м3 в минуту (для модуля переработки 3.000 кг/ч), с приблизительной энергетической ценностью от 950 до 2.895 кКал/м3 в зависимости от исходного сырья. Газ может быть использован для производства тепло-/электроэнергии для сопутствующих производств или на продажу. Модуль газификации не производит выбросов в атмосферу и не имеет трубы: продуктом технологии является горючий газ, направляемый на производство энергии, и, таким образом, выбросы образуются только на выходе двигателей, бойлеров или газовых турбин, перерабатывающих горючий газ. Основное оборудование монтируется на рамах с общими внешними размерами 10 х 13 х 5 м. Технология проста в управлении и эксплуатации и может быть использована в рамках комплексных схем переработки отходов.

Переработка гниющих отходов.

Органическая фракция ТБО, полученная в результате сортировки, а также отходы ферм и очистных сооружений могут быть подвергнуты анаэробной переработке с получением метана и компоста, пригодного для сельскохозяйственных и садоводческих работ.

Переработка органики происходит в реакторах, где бактерии, производящие метан, перерабатывают органическую субстанцию в биогаз и гумус. Субстанция выдерживается в реакторе при определенной температуре 15-20 дней. Завод обычно состоит из двух или более параллельных линий. Биореакторы стационарны и расположены вертикально. Размер одного реактора может достигать 5000 куб. м. Это примерно соответствует отходам, производимым населением в 200 000 человек. Для переработки большего объема отходов требуется два или более параллельных реактора. При необходимости, по окончании анаэробной переработки субстанция пастеризуется и после этого полностью осушается в твердую массу, составляющую 35-45% от первоначального объема. На следующей стадии масса может быть подвергнута постаэрации и просеиванию для улучшения показателей хранения, эстетического вида и удобства использования.

Конечный продукт, гумус, полностью переработан, стабилизирован и пригоден для ландшафтных работ, садоводства и сельского хозяйства. Метан может быть использован для производства тепло/электроэнергии.

Билет 20.

2.Сравнение методов обезвреживания и переработки ТБО