12 Опасные свойства промышленных отходов. Опасность отходов для окружающей природной среды.

. По воздействию на окружающую среду химические отходы подразделяются на: особотоксичные, токсичные и нетоксичные. Под термином "воздействие на окружающую среду" подразумевают те негативные последствия, которые вызывают промышленные отходы при контакте с человеком, животными, растениями, а также с физической (неживой) средой.

К особотоксичным отходам относятся отходы, содержащие в своем составе: ртуть, свинец, кадмий, олово, мышьяк, сурьму и некоторые другие элементы и их соединения; цианиды, хлор-, фтор- и фосфорорганические соединения; полихлориды дифинилов, полициклические ароматические углеводороды, пестициды, радиоактивные отходы и др.

К токсичным отходам относятся отходы, содержащие оксиды и другие соединения серы и азота, оксид углерода и некоторые другие вещества в концентрациях, значительно превышающих предельно допустимые.

К нетоксичным отходам относятся отходы, не содержащие вещества, входящие в первые две группы отходов. К ним относятся: отходы производства кальцинированной соды, шлаки производства фосфора, фосфогипс и др., которые требуют для своего складирования большие земельные участки.

Класс опасности отходов устанавливается по степени возможного вредного воздействия на окружающую природную среду (далее - ОПС) при непосредственном или опосредованном воздействии опасного отхода на нее в соответствии с Критериями, приведенными в таблице

№ п/п	степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС	критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для опс	Класс опасности отхода для ОПС
1	2	3	4
1.	Очень высокая	Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует.	I класс Чрезвычайно опасные
2.	Высокая	Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия.	II класс высокоопасные
3.	Средняя	Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника.	III класс умеренно опасные
4.	Низкая	Экологическая система нарушена. Период самовосстановления не менее 3-х лет.	IV класс Малоопасные
5.	Очень низкая	Экологическая система практически не нарушена.	V класс Практически неопасные

13.Технология, физико-химические основы и экология нефтехимических производств

Шламы относятся к распространенным видам отходов хим и нефтехим производств. Нефтяные шламы образуются при переработке нефти за счет твердых примесей, присутствующих в исходной смеси. Нефтешламы - это многокомпонентные устойчивые физ.-хим. системы, состоящ. из нефтепродуктов, воды и мине­ральных добавок (песок, глина, оксиды металлов и т.д.) Одним из наиболее распростр. для утилизации нефтешламов служит окись кальция или негашеная известь, действие которой обусловлено ее способностью вступать в экзотермическую реакцию с водой. По принципу, на котором основано разделение нефтешламов на составляющие компоненты м-ды дел. на: механические; физико-химические; термические; биохимические; комбинированные методы, основанные на сочетании вышеперечисленных методов.

Отстаивание. Метод основан на разделении компонентов из-за их различной плотности. Под действием гравитационных сил нефтешлам разделяется на три слоя: 1. нефтеэмульсионный слой (содержание нефтепродуктов до 60-80%); 2. слой воды с незначительной концентрацией нефтепродуктов (до 10-15%) и механических примесей; 3. нижний слой с высокой концентрацией механических примесей (до 70-75%).

Методы центробежного разделения. Основаны на работе центробежных сил, под действием которых нефтешламы разделяются на составляющие их компоненты. ЦБ силы превосходят гравитац. силы, соответственно увеличивая скорость осаждения частиц и уменьшая необходимый объем центробежного аппарата. В качестве интенсификаторов процессов центрифугирования могут использоваться физ.-хим. методы — флокуляция.

Гидроциклонный метод. с помощью гидроциклонной установки.

Биохимические методы переработки нефтешламов. Метод основан на способности нефтеокисляющих м/о разлагать нефтепродукты. Рекультивация загрязнённой почвы с помощью микроорганизмов (м/о) осуществляется по двум направлениям.

Активизация метаболической активности естест. микрофлоры почв. Метод применяется при относительно низком загрязнении нефтепродуктами. Основан на том, что в почве содержатся нефтеокисляющие бактерии, способные размножаться при внесении нефтепродуктов. Нефтешламы вносят в почву, где они, под воздействием м/о, подвергаются биологическому разложению. Для ускорения процесса биологического разложения изменяют физ-хим условия (влажн, режим аэрации, введение питат.в-тв, рН).

Внесение специально подобранных штаммов активных нефтеокисл. м/о в загрязнённую почву. При более высоких уровнях загрязнения почвы н/пр создаются условия, препятствующие нормальному росту нефтеокисляющих м/о. Появляется необходимость внесения специально выведенных нефтеокисляющих штаммов организмов в почву. На данный момент разработано много препаратов, предназначенных для микробиологической переработки нефтезагрязненных земель— препарат ''Деворойл", "Фаерзайн", "Лилиойл" и многие другие. Недостат.этого м-да минерализуется лишь часть орг. компонентов нефти, значит.часть трансформируется в др.орг.соедин. и проц. идет в узком температурном диапазоне.

Физико-химические методы переработки нефтешламов

Разделение нефтешлама достигается за счет различия физико-химических свойств его компонентов.

Методы экстракции. методы основанные на взаимном растворении полярных соединений (нефтепродукты и раствори­тель). Общая схема проведения переработки нефтешламов методом экстракции показана на рис. 2:

нагрев,экстракция → фильтрация (удал.примеси, механ.н/пр) → разделение раствора и воды → регенерация растворителя (р-ль возвращ.в начало проц.)

Экстракция нефтепродуктов интенсифицируется при нагревании. Далее происходит разделение твердой и жидкой фазы фильтра­цией, последующее разделение полярных (раств-ль и нефтепрод.) соединений и неполярных (воды) и регенерация раст-ля. По типам применяемых растворителей.

- Экстракция органическими растворителями.

- Экстракция смесью жид. отходов пр-ва ацети­лена и этилена.

- Экстракция сжиженными газами.

- Метод паровой экстракции.

Метод флотационной очистки. Обезвреживание нефтяных шламов воз­можно путём флотационной очистки горячей водой, принципиальная техно­логическая схема представлена на рис. 3:

Смеситель → флотатор (удал.флотоконцентрат с н/прод) → воздухоотделитель → воздухоподготовитель, фильтр возд. очистки (удал. механич. примеси) и горячий воздух вновь возвращ. В нач. процесса.

Сбор нефтепродуктов барабанными сепараторами. Для ликвидации нефтяных разливов на поверхности водных объектов примен. барабанные се­параторы (скиммеры) Барабанная скиммерная установка выпол­нена в виде плавучего бота, которая устанавливается на водную поверх­ность. Плавучий бот имеет два или более барабанов. Барабаны выполнены из специального материала, притягивающего и удерживающего нефть и н/пр., что достигается посредством молекулярной адсорбции и адгезии.

Термические методы переработки нефтешламов основаны на процессах термического разложения нефтепродуктов до образования конечных продуктов деструкции — СО₂ и Н₂О. Термические методы деструкции нефтепродуктов разделяются на сжига­ние (термическое разложение в присутствии кислорода) и пиролиз (терми­ческое разложение в бескислородной среде).

Сжигание. Наиболее распространенный метод обезвреживания нефтезагрязн. грунтов — организованное сжигание в печах.

Сжигание нефтешламов в печах с псевдоожиженным слоем. Получили большое распространение печи с кипящим слоем, продукт взвешивается в реакционной камере потоком воздуха, проходяще­го через слой сыпучего материала, при этом до­стигается повышенная теплопроизводительность вследствие интенсивного тепло- и массообмена, сжигание происходит значительно эффективнее, чем в стационарном слое. Скорость газового потока должна быть достаточной для того, чтобы частицы находились во взвешенном состоянии и вихревом турбулентном движении.

Сжигание нефтешламов во вращающихся печах барабанного типа. Для сжигания остатков, содержащих большое количество механических приме­сей, широко применяются вращающиеся печи барабанного типа.

Сжигание нефтешламов в устройстве барботажного шипа. Устройство барботажного типа предназначено для сжигания высокообводненных нефте­шл., содержащих небольшое количество механических примесей

Пиролиз. Одним из наиболее перспективных методов утилизации нефтезагрязненных грунтов является пиролиз - это высокотемператур­ный процесс глубокого бескислородного термического превращения нефтяного или газового сырья, заключающийся в деструкции исходных веществ с образованием продуктов меньшей молекулярной массы (в т.ч. простых веществ - СО₂ и Н₂О.). В процессе бескислородного термического разложе­ния образуются жидкие (смола пиролиза) и газообразные (пирогаз) продук­ты. Пиролиз наиболее приемлем в экологическом отношении, чем сжигание, т. к. позволяет орг. часть отходов не превращать в токсичные продукты сгорания, а использовать как дополнительное топливо для сжигания отходов.

Комбинированные методы. Это сочетание механ. методов и методов центробежного разделения с физико-химическими методами.