1279

Окончание таблицы

Исходя из рассмотренных преимуществ и недостатков, а также ограничений в использовании того или иного подхода можно сделать вывод, что в настоящее время в России для исследования состава отходов наиболее подходящим и универсальным является метод прямого анализа, так как обработка отходов на большинстве урбанизированных территорий не развита, а метод анализа рынка продуктов существенно ограничен в спользовании ввиду отсутствия статистических данных по производству и потреблению тех или иных продуктов на определенной территории.

71

elib.pstu.ru

Список литературы

1.SWA-Tool, Methodology for the Analysis of Solid Waste / European Commission, 2004.

2.Brunner P.H., Walter R.E. Alternative Methods for the Analysis of Municipal Solid Waste [Электронный ресурс] // Waste Manag Res. – 1986. – № 4: 147. – URL: http://wmr.sagepub.com/ content/4/1/147.

3.Коммунальная экология. Энциклопедический справочник / А.Н. Мирный [и др.]. – М.: Прима-Пресс-М, 2007.

72

elib.pstu.ru

Ю.А. Кетова,

д-р техн. наук, проф. Л.В. Рудакова

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

ПУТИ СОКРАЩЕНИЯ ОБЪЕМА ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ

Утилизация и вторичное использование полимерных материалов является одной из наиболее актуальных задач современной науки. За последние десять лет количество полимерных отходов увеличилось более чем на 50 %. По статистке, на долю каждого человека приходится по 25 кг полимерных отходов ежегодно. Так, в Москве объем полимерных отходов составляет 500 000 т каждый год, переработке подвергается лишь 10 % от этой массы, остальные отходы складируются на свалках [1]. По статистике, на полигонах г. Перми полимерные отходы составляют порядка 15 % и только 2,5 % подергаются переработке или вторичному использованию (в число перерабатываемых входят полиэтиленовые пленки, полиэтиленовые бытовыепластмассы, пластиковыебутылки) [2].

Большинство пластиков разлагаются в течение очень долгого времени, в связи с этим занимают огромные площади на полигонах. В настоящее время ученые пытаются решить эту проблему различными способами. В Европе полимерная промышленность нацелена на то, чтобы полностью отказаться от захоронения полимерных отходов на полигонах к 2020 году. Организация PlasticsEurope уже призвала к общеевропейскому запрету на захоронение полимерных отходов [3].

Один из путей сокращения объема пластиковых отходов – это создание полимеров с высокой степенью разложения, так называемых биополимеров, в состав которых входят крахмал, целлюлоза, молочная кислота и др., которые делают полимерные материалы более доступными для бактерий. Многие страны в Европе уже полностью перешли на использование только биополимерной упаковки. По результатам исследований, проведенных немецкой Фе-

73

elib.pstu.ru

деральной службой по вопросам окружающей среды (The Federal Environment Agency), производство биополимеров является более ущербным с экологической точки зрения, так как удобрения, используемые при выращивании сырьевых растений, вызывают эвтрофикацию вод, в которые сходят воды с полей, и закисление почв. По последним подсчетам в ходе производства биополимеров выделяется гораздо больше CO2 по сравнению с процессом производстваобычных полимеров [4].

Еще один путь решения проблемы накопления полимеров – это их интенсивная утилизация или повторное использование. Как мы упоминали выше, согласно статистике, уже есть первые результаты по ресайклингу полимеров в г. Перми, но, несмотря на это, процент полимеров, оставшихся на полигонах, по-прежнему очень велик (среди них полиэтиленовые и полипропиленовые цветные пленки, полиэтиленовые и полипропиленовые твердые пластмассы, полистироловые и поливинилхлоридные пластмассы). В литературе пока не предложено экологически безопасных методов утилизации полимерных материалов. На наш взгляд, данное научное направление актуально для Пермского края, мы планируем продолжить изучениеэтойпроблемы.

Список литературы

1.Производство изделий из пластмассы и полимеров

[Электронный ресурс]. 2006–2010. – URL: http://www.polio- lefins.ru.

2.Ильиных Г.В., Слюсарь Н.Н., Коротаев В.Н. Морфологический состав отходов: основные тенденции изменения //

ТБО. – 2011. – № 8. – С. 38–41.

3.The Plastics Portal [Электронный ресурс] / IDWEAVER Web Agency. 2010. – URL: http://www.plasticseurope.org.

4.UmweltBundesAmt [Электронный ресурс] / Umweltbindesamt Dessau-Roβlau. 2012. – URL: http://www.umweltbun- desamt.de/index-e.htm.

74

elib.pstu.ru

А.Г. Кочкина,

канд. техн. наук, доц. Е.В. Калинина

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

ПОЛУЧЕНИЕ ТОВАРНЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ ТЕРМООБРАБОТАННЫХ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Проблема утилизации нефтесодержащих отходов, основу которых составляют различного вида нефтешламы, является глобальной экологической проблемой, причем как в РФ, так и во всем мире [1].

Отходы нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих производств относятся к числу крупнотоннажных, а возможности их складирования, с учетом жестких правил лицензирования и землеотвода, сокращаются. Условия оборота и складирования нефтесодержащих отходов (НСО) определяются несколькими факторами, одним из которых является класс их опасности. Значительная разница в размерах нормативных платежей за размещение отходов в зависимости от класса опасности вынуждает предприятия решать проблему не только в экологическом, но и в экономическом плане. Поэтому для нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий является актуальным определение эффективных путей ликвидации НСО [2].

В производственном цикле нефтеперерабатывающего предприятия возникают три вида нефтесодержащих отходов: 1 – жидкий (нефтеэмульсионный) нефтешлам, 2 – донный нефтешлам и 3 – осадок БОС.

Нефтесодержащие отходы – нефтяные шламы – чрезвычайно разнообразны по составу и представляют собой сложные системы, состоящие из нефтепродуктов, воды и минеральной части, соотношение между которыми может изменяться в достаточно широких пределах. Состав шламов может существенно различаться, так как зависит от типа и глубины перерабатываемого сырья, схем переработки, оборудования, типа коагулянта и др.

75

elib.pstu.ru

В основном шламы представляют собой тяжелые нефтяные остатки, содержащие в среднем 10–56 мас. % нефтепродуктов, 30– 85 мас. % воды, 1,3–46 мас. % твердых примесей [3].

В качестве базовых способов переработки могут быть рекомендованы термический, химический и биологический методы обезвреживания отходов. Исследование возможных путей утилизации НСО позволило определить целесообразность применения термического метода обезвреживания [1].

На одном из нефтеперерабатывающих предприятий на основе научно-исследовательских и опытно-экспериментальных работ предложена реализация термического метода переработки как ранее накопленных НСО, так и образующихся в ходе действующего технологического процесса [4]. В ходе работ были смоделированы процессы термической деструкции НСО, определены оптимальные условия протекания процессов, характеристики остатков после термообработки нефтесодержащих отходов (ОПТ НСО) и возможные направления их использования.

По результатам исследований установлено, что основу образцов ОПТ НСО составляют оксиды кремния, алюминия и железа. Как видно из табл. 1, в золе в заметных количествах присутствуют ванадий, хром, никель, кобальт и свинец, обладающие токсическими свойствами, с учетом которых ОПТ НСО относятся к отходам IV класса опасности по воздействию на окружающую среду [1, 5].

Таблица 1

Химический состав остатков после термообработки нефтесодержащих отходов

elib.pstu.ru

Наиболее рациональным способом обращения с ОПТ НСО является использование их в качестве сырья для производства товарных продуктов. По результатам экспериментальных исследований [2–4, 6] предложено использовать ОПТ НСО в составе:

–искусственного гравия, используемого в качестве заполнителя для бетонов;

–пеносиликатных строительных материалов.

К материалам, получаемым на основе отходов производства, предъявляются те же требования, что и к материалам на традиционном сырье. Основными характеристиками искусственного гравия, определяющими его качество и возможность применения как строительного материала, являются прочность, водопоглощение, водостойкость и морозостойкость [1]. Образцы искусственного гравия, полученного на основе ОПТ НСО, подвергали испытаниям на соответствие его характеристик установленным требованиям по ГОСТ 8269.0–97. Результаты испытаний обобщены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, синтезированный искусственный гравий имеет высокую прочность и водостойкость, но его морозостойкость мала [1]. Из-за пониженной морозостойкости нельзя рекомендовать искусственный гравий из ОПТ НСО с силикатным связующим к использованию в качестве заполнителя для бетонов, к которым предъявляются требования по морозостойкости.

77

elib.pstu.ru

Таблица 2 Результаты испытаний образцов искусственного гравия

Исследования свойств пористых силикатных пен на основе твердых остатков от сжигания НСО показали, что ОПТ НСО пригодны для получения пористых силикатных пен и могут быть утилизированы путем добавления в соответствующие композиции. Силикатные пены на основе золы от сжигания НСО можно использовать в качестве теплоизоляционных материалов насыпного и блочного типа.

Однако в настоящее время не доказано отсутствие эмиссий токсичных веществ из полученных материалов и, соответственно, не гарантирована их экологическая безопасность.

Другим перспективным путем решения проблемы утилизации ОПТ НСО является получение товарных продуктов, обеспечивающих связывание токсичных компонентов. Этот способ предусматривает смешение ОПТ НСО со связующим с получением брикетов. Нами предложены следующие направления использования брикетов на основе ОПТ НСО:

–материал для пересыпки на полигоне;

–материал для технической рекультивации нарушенных объектов.

78

elib.pstu.ru

В настоящее время проводятся экспериментальные исследования по получению брикетов на основе ОПТ НСО, определению их химических, механических, токсических свойств.

Список литературы

1.Синтез, определение характеристик и областей применения искусственного гравия, полученного из твердых остатков после термообработки нефтесодержащих отходов / С.А. Онорин [и др.] // Научно-исследовательский журнал. – 2008. – Т. 2, № 2. –

С. 104–112.

2.Переработка твердых остатков после утилизации нефтесодержащих отходов ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» в пеносиликатные строительные материалы / А.А. Кетов [и др.] // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2012. –

№7. – С. 49–52.

3.Исследование физико-химических свойств и определение путей ликвидации твердых остатков после термообработки нефтесодержащих отходов ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсин- тез» / С.А. Онорин [и др.] // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2010. – № 6. – С. 45–49.

4.Использование твердых остатков после утилизации нефтесодержащих отходов ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» в вяжущих композициях и для получения низкотемпературной керамики / А.А. Кетов [и др.] // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2012. – № 7. – С. 52–55.

5.Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды // МПР России. – 2001. – 15 июня. – № 511.

6.Применение продуктов термического обезвреживания нефтесодержащих отходов для получения пористых теплоизоляционных материалов / А.А. Кетов [и др.] // Проблемы и перспективы развития химической технологии на Западном Урале:

сб. науч. тр. – Пермь, 2003. – С. 59.

79

elib.pstu.ru

А.О. Кузьмичев,

канд. техн. наук, доц. Т.В. Воронкова

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

ВЛИЯНИЕ ПОДЩЕЛАЧИВАНИЯ НА КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАЛЛОВ В ФИЛЬТРАТЕ НА ПОЛИГОНЕ ТБО

Складирование твердых бытовых отходов (ТБО) на полигонах представляет собой наиболее распространенный, простой и дешевый метод обращения с отходами, однако, несмотря на проведение технических мероприятий, препятствующих загрязнению атмосферного воздуха, почвы, гидросферы, в настоящее время полигоныостаютсяэкологическиопасными предприятиями.

Так, в результате протекания в теле полигона процессов анаэробного разложения ТБО, проникновения внутрь тела полигона атмосферных осадков образуется фильтрат, представляющий собой коричнево-бурую жидкость, имеющую смешанный запах ароматических углеводородов, аммиака, гнилостных соединений и др.

Состав и количество фильтрата зависит от состава ТБО, климатической зоны, сезона и др. На крупном полигоне в г. Краснокамске в среднем количество фильтрата составляет от 80 до 170 м3/сут. Рециркуляция фильтрата на полигонах захоронения твердых бытовых отходов является одним из механизмов управления эмиссиями загрязняющих веществ, а также инструментом воздействия на продолжительность жизненного цикла полигона. Концентрации металлов приведены в таблице.

Технологию рециркуляции на полигоне захоронения ТБО г. Краснокамска можно представить следующим образом. Фильтрат собирается дренажной системой, расположенной в основании полигона, и самотеком поступает в систему прудовусреднителей. Из прудов фильтрат насосом перекачивается на верхнюю площадку участка захоронения отходов. В качестве распылителя фильтрата используется перфорированная труба.

80

elib.pstu.ru