5.3. Утилизация некоторых других видов промышленных и бытовых отходов

Ветошь обтирочная представляет собой обрезки тканей и перепутанные нити из натуральных, искусственных и синтетических волокон. Она используется для очистки поверхности оборудования от пыли и масел при текущих, средних и капитальных ремонтах, во время технического обслуживания, после чего становится непригодной к дальнейшему употреблению по прямому назначению.

Этот вид отхода содержит значительные количества масел (нефтепродуктов) – как правило, более 5 % – и относится к 3-му классу токсичности и не может быть принят на полигон твердых бытовых отходов, а подлежит сжиганию в установках, оборудованных системами газоочистки, утилизирующими выделяющуюся тепловую энергию для получения пара и горячей воды.

Деревянная стружка образуется практически во всех отделочных операциях по обработке поверхности деревянных изделий. В силу особенностей строения древесины стружка обладает достаточно высокой фильтрующей и адсорбционной способностью. Эти свойства предопределили ее использование в качестве дешевого сорбента эмульгированных органических веществ в технологическом процессе очистки промстоков. В зависимости от загрязненности воды стружку, помещенную в корпус фильтра, более или менее часто заменяют. Отработанную стружку помещают на решетку для обеспечения стока избытка воды, направляемой в «голову» системы очистки. После этого стружка, как и предыдущий вид отхода, подвергается сжиганию совместно с отходом, обладающим высокой теплотворной способностью.

Деревянные опилки наиболее часто применяются в производственных цехах для проведения влажной уборки, для чего их смачивают и разбрасывают по полу, а затем собирают вместе с мусором. Следовательно, в этом отходе могут содержаться песок, глина, мелкие частицы металла, бумага и другие характерные для данного производства вещества. Обычно этот вид отхода относится к нетоксичным и принимается без ограничения на полигон твердых бытовых отходов, где складируется с ними в соотношении 1: 3. При наличии в древесных опилках токсичных веществ их класс опасности определяется после проведения химического анализа.

Ацетиленовые шламы представляют собой сметанообразную массу грязно-белого цвета, образующуюся в ацетиленовых генераторах, где происходит получение ацетилена для сварочных работ в результате взаимодействия карбида кальция с водой по реакции

СаС₂+ Н₂О  СаО + C₂H₂

СаО + Н₂О Са(ОН)₂

ацетиленовый шлам

(известковое молоко).

При организованном сборе этого вида отхода его успешно применяют на очистных сооружениях промстоков для нейтрализации кислых вод, а также создания щелочной среды для выделения тяжелых металлов в виде гидроксидов.

Ацетиленовые шламы могут быть также использованы для защелачивания кислых почв.

Стальная стружка, «чугунная чешуя» и стружка цветных металлов образуются на металлорежущих станках. Потребители металла обязаны пакетировать эти виды отходов отдельно друг от друга и сдавать организациям систем «Вторчермет» и «Вторцветмет».

Стальная стружка и «чугунная чешуя» могут быть использованы для электрохимического генерирования железогидроксидного коагулянта для его применения при очистке сточных вод от коллоидных частиц, при разложении СОЖ, а также восстановлении шестивалентного хрома в трехвалентный. Для этого пакет из «черного» металла, помещенный в водную среду в диэлектрической корзине, присоединяется к аноду выпрямительного устройства. Содержание Fe²⁺ в водной среде доводится до необходимой для применения концентрации.

Стальная и чугунная стружка используются также в фильтрах для очистки сточных вод, содержащих медь (так называемая цементация), и в гальванокоагуляторах в смеси с измельченным коксом.

Люминесцентные лампы представляют собой чрезвычайно опасный вид отходов, относящийся к 1-му классу токсичности, так как внутри ламп содержатся пары ртути. Все способы утилизации отработанных люминесцентных ламп основаны на том, что они разбиваются в герметичных емкостях с последующим отсасыванием (вакуумированием) паров ртути, их конденсацией и получением достаточно чистой, пригодной для использования ртути. В настоящее время установки по переработке люминесцентных ламп действуют во многих крупных городах России, в том числе 2 установки в Ярославле.

Более слабо разработан вопрос утилизации боя стеклянных трубок люминесцентных ламп, так как их внутренняя поверхность покрыта люминофором, содержащим соединения кадмия. Поэтому его переработка, например, в стеклоблоки, допустима только в условиях, обеспечивающих содержание паров соединений кадмия не выше ПДК в рабочей зоне. В противном случае бой подлежит хранению или захоронению в металлических контейнерах на полигонах токсичных промышленных отходов.

Горелая земля образуется в литейном производстве и представляет собой отработанную (подвергнувшуюся высокотемпературному воздействию) формовочную смесь. Ее дальнейшее использование зависит от того, какое вещество используется в качестве отвердителя для придания формовочной смеси конфигурации будущего изделия. Если используется фенолоалкилформальдегидная смола, то после освобождения отлитого изделия «горелая земля» может использоваться как обычный минеральный наполнитель для изготовления асфальтовых бетонов, цементных бетонов, для отсыпки дорожного полотна. Если в качестве отвердителя используется хромовый ангидрид (образует с песком силикохроматы), то наличие шестивалентного хрома в отходе резко ограничивает его применение, так как при взаимодействии с водой образуются стоки, содержащие ионы Сr⁶⁺, что недопустимо по санитарным нормам. Такой отход должен быть захоронен на полигоне токсичных промышленных отходов в условиях, препятствующих попаданию в водоемы растворимых соединений хрома.

Асбестсодержащие отходы. Асбоцементные отходы представляют собой бракованные изделия, а также бой в процессе производства. Их утилизация зависит, прежде всего, от наличия оборудования для дробления и измельчения отходов. Более тонкое измельчение и рассев позволяет добавить полученный дисперсный порошок в исходную смесь для получения изделий. Добавки могут составить от 10 до 40 % в зависимости от степени дисперсности. Таким же образом может утилизироваться бой шифера, хотя он является отходом потребления.

Одним из эффективных способов утилизации асбоцементных отходов является приготовление на воде из измельченной фракции с размером частиц не более 2-3 мм сметанообразной массы с ее заливкой для изготовления чистых полов складских и животноводческих помещений с последующей обработкой поверхности олеиновой кислотой для предупреждения пыления.

Асбестит, асбестовая бумага и картон. Асбестит образуется при приготовлении (отливке) асбестовых бумаг и картона, состоит из латекса, асбеста и частиц неорганических включений, содержащихся в асбесте. Практически состав данного отхода идентичен исходной массе, но непосредственной его добавке в питатель лентоотливной машины препятствуют крупные включения частиц асбестовой породы. Однако после пропускания массы отхода через дезинтегратор крупные частицы разрушаются и отход становится вполне пригодным для повторной отливки асбестовых бумаг и картона в виде добавки в количестве 20-30 % к массе из первичного сырья. Эта технология была разработана в ЯГТУ совместно с НИИАТИ-фирмой ТИИР. Таким же путем проводится обработка собранных использованных бумаг и картона, поскольку состав и свойства материала, из которого они состоят, в процессе эксплуатации не изменяются.

Отходы резинового клея и растворителей. Отходы резинового клея (самого распространенного) представляют собой остатки в таре с измененным в меньшую сторону соотношением «растворитель : твердая фаза». Утилизация заключается в добавлении недостающего растворителя в клеемешалке. Если растворитель из отхода клея полностью испарился, то дальнейшая переработка зависит от наличия ультраускорителя в твердой фазе. Если ультраускоритель присутствует, то твердая фаза превратилась в резину и отход подлежит переработке как резиновый. Если ультраускорителя в твердой фазе нет, то дальнейшая переработка отхода связана с добавкой растворителя в клеемешалку до необходимой консистенции.

Шламы моечных машин представляют собой отход, содержащий в основном смытую консистентную смазку, силикаты (песок), алюмосиликаты (глина), незначительное количество металлических включений и эмульгированной воды. Утилизация этого вида отхода состоит в его добавке после фильтрации в гудрон перед окислением последнего в битум в бескомпрессорных установках. Битум используется затем для получения асфальтового бетона на нижние слои дорожного полотна.

Макулатура. Использование вторичных ресурсов в качестве основного сырья дает и значительный экологический эффект. Так, при производстве бумаги или картона из макулатуры (по сравнению с производством из первичного сырья – деловой древесины) выбросы в атмосферу снижаются на 85 %, загрязнение воды - до 40 %. Утилизация отходов позволяет более бережно расходовать природные ресурсы: 1 т макулатуры экономит 4 м³ древесины. Нынешние масштабы сбора и переработки макулатуры позволяют ежегодно сберегать от вырубки более 75 тыс. га лесных массивов.

Проблема сбора макулатуры в мире решается по-разному. Так, по всей Британии установлены ящики, в которые англичане бросают прочитанные газеты. Собранная таким образом бумага отправляется в переработку на фабрики для изготовления новой газетной бумаги.

Разветвленная система сбора макулатуры создана в Швеции, причем не только в крупных городах. А даже в малонаселенных районах Крайнего Севера, при этом на вторичную переработку попадает около 75 % бумаги.

Использование макулатуры для производства новой бумаги и бумажных изделий зависит не только от эффективности системы сбора, но и от способности комбината потреблять это вторсырье. Необходимы установки для переработки макулатуры.

В России из макулатуры в основном делают картон. Газетную бумагу из нее не производят, так как для этого нужны предварительно «Облагороженная» макулатура: сначала необходимо удалить краску, очистить массу, затем ее отбелить. Оборудование для этого у нас пока не выпускается. Кроме того, производить газетную бумагу непосредственно из древесной массы намного дешевле, чем из макулатурной.

В 1996 г. на московском предприятии «Промотходы» смонтирована установка по переработке макулатуры в теплоизоляционный материал. В Европе уже давно научились использовать переработанную макулатуру для утепления стен и оконных проемов. Основные преимущества эковаты перед традиционными изоляционными материалами в том, что она состоит из органических материалов. Экологическая чистота и привлекает к ней строителей и домовладельцев.

Американская фирма «Chesapeake» разработала новый метод переработки бумажного утиля (старых газет и журналов), основанный на использовании пара. В результате обработки паром частицы краски уменьшаются до частиц размером менее 75 мкм, которые глаз не способен различить.

Железнодорожные компании и владельцы метрополитенов в Японии стали перерабатывать билеты в туалетную бумагу и картонные коробки, при этом была разработана технология удаления магнитного слоя с билетов. Из 5 т билетов получается, например, 9 тысяч 130-метровых ролей.

Консервные банки. Представляет один из основных видов долговременной упаковки и выпускаются ежегодно в количестве, превышающем 10 млрд. штук, на которые расходуется не только 326 тыс. т листового железа, но и 3 тыс. т дефицитного олова. Переработка пустой банки состоит в первую очередь в снятии олова с ее поверхности, предварительно очищенной и промытой горячим содовым раствором. Обработанные таким образом банки поступают в специальный барабан, где в растворе натриевой щелочи и метанитробензойной кислоты при температуре 80 °С происходит удаление олова из банок. Из полученного раствора в электролизных ваннах на катодах осаждается олово. Катоды после просушки помещают в печи, где при температуре от 800 до 900 °С происходит отделение олова. Такая установка создана специалистами Щербинского завода «Вторцветмет» (Московская обл.). Там перерабатывают 2 тыс. т банок в год, из которых получают 15 т олова, имеющего высокую степень чистоты. Стоимость 1 т восстановленного олова меньше стоимости 1 т первичного олова в 1,6 раза. Банки, освобожденные от олова, в прессе-пакетировщике формуются массой около 100 кг и отправляются на заводы «Вторчермета».

Утилизация алюминиевых использованных банок связана с тем, что для получения из них алюминия необходимо затратить лишь 5 % от той энергии, которая необходима для его производства из натурального сырья. В настоящее время в странах Западной Европы и США обсуждаются планы о внесении изменений в конструкцию и технологию производства банок из стали и алюминия, чтобы обеспечить рентабельность их последующей утилизации.

Стеклобой. Одним из сложных и трудноразрешимых вопросов является охрана окружающей среды, почвы и водоемов от засорения стеклянными отходами, основная масса которых состоит из стеклянной тары – бутылок и банок. Стекло в почве не разлагается и делает ее малопригодной для сельскохозяйственного производства, наносит травмы в местах массового отдыха людей.

Основная сложность повторного использования стеклобоя состоит в разделении его по сортам, и сейчас уже разрабатываются автоматизированные сортировальные установки, применение которых в стекольной промышленности дает значительный эффект. Кроме того, стеклобой может успешно применяться для изготовления строительных плит, дорожных покрытий.