Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Переработка отходов производства и потребления

..pdf
Скачиваний:
39
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
21.18 Mб
Скачать

Б.Б.Бобович

Б.Б. Девяткин

ПЕРЕРАБОТКА

ОТХОДОВ

ПРОИЗВОДСТВА

И ПОТРЕБЛЕНИЯ

Под редакцией докт. техн. наук, проф. Б.Б. Бобовича

Москва “ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ”, 2000

Введение

6

Глава \. Экологические аспекты ресурсопользования

8

1.1. Характеристика современной экологической обстановки

8

1.2. Механизмы регулирования ресурсопользования

16

1.3. Экологический паспорт предприятия

19

1.4. Загрязнение окружающей среды и его влияние на качество жизни

 

человека

22

1.5. Автомобиль и окружающая среда

25

1.6. Новые подходы к проблеме устойчивого развития общества

31

Глава 2. Образование и классификация отходов

34

2.1. Ресурсоемкость и образование отходов в экономике России

34

2.2. Классификация отходов

41

2.3. Паспортизация и планирование сбора отходов на предприятии

51

Глава 3. Утилизация отходов - основа ресурсосбережения в народном хозяй­

 

стве

53

3.1. Ресурсосберегающие технологические процессы

53

3.2. Комплексное использование сырья и материалов в условиях

 

территориально-промышленных комплексов

57

3.3. Зарубежный опыт рационального использования вторичных

 

материальных ресурсов

 

3.4. Возможности и пределы утилизации отходов

 

Глава 4. Нормативно-правовое обеспечение управления отходами

66

4.1. Регламентация сбора, заготовки и поставки отходов для

68

использования в качестве вторичного сырья

4.2. Регламентация транспортировки отходов

70

4.3. Требования к трансграничным перемещениям опасных отходов

72

4.4. Порядок установления лимитов на размещение отходов

73

4.5. Нормирование образования отходов

77

4.6. Платежи за размещение отходов

78

4.7. Государственная экологическая экспертиза

80

4.8. Лицензирование деятельности по обращению с отходами

81

Глава 5. Транспортирование отходов

83

5.1. Трубопроводный транспорт для перемещения отходов

83

5.2. Подъемно-транспортное оборудование для перемещения твердых

 

промышленных отходов

88

5.3. Использование автомобильного, железнодорожного и водного

 

транспорта. Контейнерные перевозки отходов

108

Глава 6. Технологические процессы, используемые при переработе отходов

111

6.1. Измельчение и разделение отходов по крупности

113

6.2. Агрегирование отходов

139

6.3. Смешение материалов

145

6.4. Физические методы сепарации отходов

149

6.5. Гидро- и аэродинамические процессы, используемые при

 

переработке отходов

162

6.6. Теплообменные процессы, используемые при переработке отходов

197

6.7. Диффузионные процессы

201

6.8. Химические процессы переработки отходов

. 210

6.9. Биохимические процессы

213

Глава 7. Термические способы переработки отходов

218

7.1. Беспламенные термические способы утилизации отходов

218

7.2. Сжигание отходов

225

7.3. Промышленные установки для сжигания отходов

. 233

7.4. Плазменный способ утилизации отходов

236

Глава 8. Захоронение отходов

238

8.1. Полигоны для захоронения отходов

238

8.2. Использование биогаза из захоронений отходов

. 248

8.3. Захоронение отходов в море

251

Глава 9. Переработка отходов металлов

253

9.1. Образование металлолома и значение использования вторичных

 

металлов

253

9.2. Классификация металлических отходов

257

9.3. Технология и оборудование для подготовки металлолома к

260

переплаву

9.4. Сепарация лома и отходов цветных металлов

282

9.5. Технологические схемы переработки лома и отходов металлов

287

Глава 10. Утилизация шлаков, золы, огнеупоров и горелой земли

299

10.1. Направления утилизации шлаков

299

10.2. Производство строительных материалов из металлургических

. 301

шлаков

10.3. Утилизация золы и топливных шлаков

313

10.4. Утилизация отработанных огнеупорных материалов

317

10.5. Регенерация горелой земли

319

Глава 11. Переработка отходов полимерных материалов

321

11.1. Классификация отходов пластмасс

321

11.2. Способы утилизации и обезвреживания отходов пластмасс

322

11.3. Особенности переработки отходов некоторых термопластов

331

11.4. Использование отходов реактопластов

349

11.5. Классификация резиновых отходов и способов их переработки

. 352

11.6. Изготовление и применение резиновой крошки

356

11.7. Производство регенерата

363

11.8. Термические методы утилизации резиновых отходов

. 368

11.9. Другие способы использования изношенных шин

372

Глава 12. Переработка текстильных отходов

374

12.1. Образование и классификация текстильных отходов

374

12.2. Первичная обработка и разволокпение текстильных отходов

376

12.3. Производство пряжи из разволокненных текстильных отходов

381

12.4. Производство нетканых материалов из вторичных волокон

383

Глава 13. Переработка отходов древесины

392

13.1. Образование, классификация и использование отходов древесины

392

13.2. Переработка кусковых отходов древесины в технологическую

395

щепу

13.3. Производство строительных и конструкционных материалов из

404

отходов древесины

13.4. Использование опилок

. 410

13.5. Химическая технология переработки древесных отходов

. 412

13.6. Другие методы переработки древесных отходов

. 414

Глава 14. Использование макулатуры

419

14.1. Преимущества и возможности использования макулатуры

. 419

14.2. Дезагрегация макулатуры

. 421

14.3. Очистка макулатурной массы

424

14.4. Роспуск агрегированных волокон

. 425

14.5. Сортировка волокнистой массы

427

14.6. Облагораживание целлюлозной массы

. 430

Глава 15. Переработка отходов, содержащих нефтепродукты

. 433

15.1. Источники и классификация нефФесодержащих отходов

. 433

15.2. Обезвоживание нефтесодержащих отходов

. 435

15.3. Сжигание нефтеотходов

. 436

15.4. Химическое обезвреживание нефтесодержащих отходов

. 441

15.5. Биохимическая обработка нефтесодержащих отходов

. 442

15.6. Регенерация отработанных минеральных масел

. 443

15.7. Утилизация смазочно-охлаждающих жидкостей

455

Глава 16. Переработка некоторых жидких отходов

458

16.1. Переработка отходов гальванических производств

458

16.2. Регенерация отработанной серной кислоты

461

16.3. Переработка отходов растворителей

464

16.4. Регенерация лакокрасочных материалов

467

Глава 17. Техника безопасности при переработке промышленных отходов

474

Список использованной литературы

484

Сложная экологическая обстановка в стране в значительной мере является следствием постоянного увеличения количества про­ мышленных и бытовых отходов и неудовлетворительной их пере­ работки. Только токсичных отходов в стране накоплено более 1,7 млрд, т, причем их количество продолжает расти, несмотря на общий спад производства.

Конечно, оптимальное решение проблемы в том, чтобы разра­ ботать и внедрить в производство малоотходные технологии. Одна­ ко экологические проблемы не следует рассматривать в отрыве от социально-экономических процессов, из чего следует, что создание

ииспользование таких технологий у нас в стране - процесс дли­ тельный, а во многих производствах и технически, и экономически нереальный. Поэтому еще длительное время отходы производства

ипотребления будут негативно влиять на качество жизни обще­ ства.

Всвязи с этим важнейшей задачей современных хозяйствен­ ных руководителей является организация переработки отходов с

целью их обезвреживания и рациональною использования. Эта за­ дача может быть решена только тогда, когда при принятии хозяй­ ственных решений их экологические последствия будут рассматри­ ваться как главные наряду с социальными и экономическими. Важнейшая роль в организации такого хозяйственного подхода принадлежит государству, которое с помощью нормативно-право­ вых, экономических и воспитательных механизмов способно со­ здать в стране систему управления отходами, при которой хозяйст­ венные руководители будут стремиться к максимальному сокраще­ нию образующихся отходов, а также вовлечению их в хозяйствен­ ный оборот как ценного сырья.

В последние годы в стране немало делается для создания такого механизма: приняты федеральная целевая программа ’’Отходы”, федеральный закон ”06 отходах производства и потребления”, со­ вершенствуется нормативно-правовая база управления отходами. Однако реальное положение с образованием и переработкой отхо­ дов изменяется мало.

Причины такого положения комплексные: это и крайне неудов­ летворительное финансирование работ по созданию технологиче­ ских процессов и оборудования для переработки отходов, и отсут­ ствие доступной и полной информации о существующих техноло­ гиях, и недостаточная экологическая грамотность населения, и не­ соответствие нормативно-правовой базы управления отходами сложностям современной экологической обстановки.

Все это приводит к тому, что вопросы экологии и рационально­ го использования ресурсов, сокрытых в отходах, не стали еще в нашем обществе важнейшими.

В настоящем издании предпринята попытка обобщить совре­ менный отечественный и зарубежный опыт управления отходами, описаны передовые технологии их переработки, даны описания и характеристики используемого для этих целей оборудования, изло­ жена отечественная нормативно-правовая база управления отхода­ ми.

При написании книги авторами использованы работы отечест­ венных и зарубежных авторов, посвященные теоретическим и практическим вопросам управления отходами.

Введение, гл. 1, 3, 5 - 17 написаны Б. Б. Бобовичем, гл. 4 - В. В. Девяткиным, гл. 2 - совместно Б. Б. Бобовичем и В. В. Де­ вяткиным.

Авторы надеются, что предлагаемое вниманию читателей изда­ ние будет полезно широкому кругу специалистов самых различных отраслей народного хозяйства, а также студентам вузов и будет способствовать улучшению состояния дел в области переработки отходов производства и потребления.

Глава 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕСУРСОПОЛЬЗОВАНИЯ

Научно-технический прогресс привел к созданию мощного про­ мышленного и сельскохозяйственного потенциала, интенсивному развитию всех видов транспорта, строительству крупнейших гидро­ технических сооружений. К сожалению, развитие цивилизации со­ провождается нарушением экологического равновесия в результате воздействия человека на природные объекты. Одним из факторов этого воздействия является загрязнение экосферы твердыми, жид­ кими и газообразными отходами, которое во многих регионах до­ стигает угрожающих размеров. Дальнейшее ухудшение ее состоя­ ния становится опасным для человечества. Предварительные оцен­ ки показывают, что стоимость работ по восстановлению окружаю­ щей среды, изменившейся в результате хозяйственной деятельно­ сти человека, превосходит рыночную стоимость выпускаемой про­ дукции в сотни раз.

Поэтому необходимы срочные и кардинальные меры по улучше­ нию экологической обстановки во многих регионах земного шара.

1.1. Характеристика современной экологической обстановки

На ранних этапах развития человеческого общества антропо­ генное воздействие на природу было незначительным. Загрязнение окружающей среды вызывалось в большей степени естественными природными процессами: извержением вулканов, землетрясения­ ми, лесными пожарами и другими природными катаклизмами. По­ добные явления проходили без каких-либо серьезных последствий для развития жизни на Земле.

На пороге третьего тысячелетия в результате научно-техниче­ ской революции произошел качественный скачок в развитии про­ изводительных сил, который привел к возникновению проблем, от решения которых зависит выживание человека как биологического вида.

Многие используемые и в наше время технологии сохраняются без принципиальных изменений в течение многих десятилетий, а многократное увеличение объемов производства промышленной продукции сделало образующиеся при этом отходы опасными для окружающей среды.

Рост численности населения на земном шаре, увеличение его плотности привели к невиданному ранее росту объемов образова­ ния сельскохозяйственных и бытовых отходов. Серьезнейший

ущерб окружающей среде наносит транспорт, являющийся источ­ ником огромного количества газообразных, жидких и твердых от­ ходов.

Большое количество отходов промышленного, сельскохозяйст­ венного и бытового происхождения нарушило равновесие, при ко­ тором природа успешно справлялась с переработкой отходов с по­ мощью бактерий, воды, воздуха и солнечного света.

Экологические катастрофы создают кризисные ситуации для всего человечества. Противоречия между развитием человеческого общества и ограниченными ресурсами среды, возможностями ее саморегенерации становятся все более существенными, долговремен­ ными и труднопреодолимыми.

В связи с создавшейся ситуацией необходимо коренное измене­ ние отношения общества к природопользованию. Регулирование использования природных ресурсов осложняется еще и противоре­ чием между сегодняшними потребностями общества и проблемами будущих поколений. Решая сегодняшние задачи, общество исполь­ зует природные ресурсы в ущерб будущим поколениям. Развитие современного общества входит в противоречие с выживанием буду­ щих поколений.

Производственная деятельность человека связана с использова­ нием разнообразных природных ресурсов, которое сопровождается изменением их состояния и объемов. Снижение их качества и (или) уменьшение их количества - реальный фактор современно­ сти.

Подсчитано, что на производство промышленной продукции расходуется всего 1/3 потребляемых сырьевых ресурсов, а 2/3 ут­ рачивается в виде побочных продуктов и отходов. На технические нужды ежегодно расходуется из атмосферы 6 млрд, т кислорода, что составляет 12% от того количества, которое вырабатывается биосферой планеты.

Ежегодно промышленные предприятия всех стран мира выбра­ сывают в атмосферу:

Диоксид углерода, млрд, т

.20

Оксид углерода, млн. т

.200

Диоксид серы, млн. т

. 200

Оксиды азота, млн. т

.50

Фреоны, млн. т

.1,0

Свинец, млн. т

.0,4

Пыль, млн. т

.250

Зола, млн. т

.200

В общем виде воздействие человека на биосферу определяется следующими факторами:

1. Синтезом множества (более 10 млн.) веществ, отсутствую­ щих в природе и обладающих качествами, не свойственными при­ родным соединениям.

2.Строительством широкой сети газо- и нефтепроводов, других транспортных артерий и массовым транспортированием разнооб­ разного сырья из районов добычи в районы переработки, сопровож­ дающимся его рассеиванием и расширением регионов загрязнения.

3.Развитием энергетики, использующей для выработки энер­ гии углеводородное сырье, при сжигании которого выделяются в большом количестве загрязняющие биосферу вещества.

4.Освоением методов проведения управляемых ядерных реак­ ций, приведшим к широкому использованию радиоактивных мате­

риалов и загрязнению ими биосферы.

5.Развитием транспорта, при эксплуатации которого выделяет­ ся большое количество токсичных отходов.

6.Интенсификацией сельскохозяйственного производства, со­ провождающейся использованием на полях удобрений, гербицидов

ипестицидов.

7.Расширением металлургической, целлюлозно-бумажной, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности, про­

изводящих в массовом количестве химически активные отходы производства.

По мению специалистов, антропогенное загрязнение атмосферы является причиной таких заболеваний человека, как бронхит, аст­ ма, аллергия, рак и др., а в обозримом будущем оно может оказать влияние на генетические процессы многих видов.

Важнейшей проблемой стала угроза возникновения парниково­ го эффекта вследствие загрязнения атмосферы диоксидом углеро­ да, образующимся в процессе сжигания углеродсодержащего топ­ лива: угля, бензина, природного газа, дров и т.д. По различным оценкам специалистов, опасный порог содержания диоксида угле­ рода в атмосфере (0,045%) будет достигнут к 2030 либо к 2050 г., что приведет к возникновению парникового эффекта в 2050 или в 2090 г. соответственно. В начале XX в. содержание диоксида угле­ рода в атмосфере составляло 0,03%. При удвоении его содержания температура атмосферы поднимется на 2 - 4 °С в среднем (со зна­ чительными отклонениями), что приведет к подъему уровня миро­ вого океана на 1 м.

Загрязнения, поступающие в атмосферу, возвращаются на Землю с осадками и попадают в водоемы и почву. Наряду с этим реки, озера и моря загрязняются сточными водами промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

Вода - самый важный строительный материал любого живого организма. Вместе с тем вода - незаменимый технологический ма­ териал для промышленного производства; например, для выплавки 1 т стали требуется более 100 т воды. Человечество ежегодно рас­