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

Обращение с отходами. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
Анализ технологического процесса переработки подлежащих ути­лизации технических средств показывает высокую энергоемкость про­цесса, большие объемы потребляемой электрической энергии для при­вода рабочих органов при дроблении и измельчении утилизируемых объектов. Такой технологический процесс может быть обеспечен толь­ко на крупных индустриальных производствах с развитой инфраструк­турой, включающей автомобильные и железнодорожные подъездные пути, электроснабжение, водоснабжение и канализацию. Конкретный технологический процесс определяется специализацией предприятия на объектах переработки утилизируемых средств производства.
Усложнение конструкций автомобилей, использование возрас­тающей номенклатуры материалов формирует особые требования к из­готовлению машин, приспособленных к утилизации в соответствии с требованиями экологии, и созданию технических средств производст­ва, обеспечивающих наиболее эффективную и менее ресурсоемкую технологическую утилизацию, не нарушающую природное равновесие.
5.4. П
ЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ
Отходы производства в деревообрабатывающей и лесной про­мышленности представляют собой кусковые и мягкие отходы дерево­обработки, изготовления фанеры, мебельного производства, шпалопи­ления, лесопиления. Также к ним относятся: ветви, сучья, древесная зелень, вершины, корни, пни.
Сфера применения отходов древесины весьма обширна:
1. Опилки могут использоваться на гидролизных производствах,
для изготовления кирпичей, гипсовых листов, на обогрев.
2. Из стружек можно изготавливать древесно-стружечные и це­ментно-стружечные плиты, которые используются при строительстве домов.
3. Из древесных отходов изготавливается бумага; используются они также в сельском хозяйстве.
4. Щепа преимущественно хвойных пород идет на производство уникального по своим характеристикам строительного материала ар­болита.
К основным вариантам переработки опилок относятся:
–
производство опилкобетона;
–
на животноводческих фермах опилки могут быть использова-
ны в качестве подстилки для скота;
–
в оранжереях, промышленных теплицах опилки могут высту-
пать в виде составляющей почвы, подкормки для растений;
71
–
опилки сами по себе являются отличным топливом;
–
опилки – компост в сельском хозяйстве;
–
для частных домов опилки используются в виде утеплителя
на чердаках и в подвалах;
–
в производстве ДСП, ДВП, МДФ, мебельных конструкций;
–
для очистных сооружений опилки могут служить в качестве
фильтра для отработанных вод;
–
в смеси с торфом опилки – хороший наполнитель для био-
туалетов.
Хвойный экстракт
Во время варки коры сосны и кедра, древесной зелени на дне перегонного чана скапливается конденсат, который называется кубо­вым остатком.
Одним из направлений его переработки является производство хвойного экстракта (рис. 4).
Хвойный экстракт содержит массу биологически активных ве­ществ, растворяющихся при продолжительной варке в воде.
Рис. 4. Хвойный экстракт
Данный конденсат имеет в своем составе большое количество веществ, благотворно влияющих на живые организмы, в том числе и на человека: витаминов, хлорофиллов, органических кислот.
Концентрирование конденсата превращает его в хвойный экс­тракт, имеющий высокие потребительские свойства.
Экстракт может успешно применяться в качестве кормовой до­бавки для скота и птицы в сельском хозяйстве, а также в виде препарата для принятия лечебных ванн. Хвойный экстракт может использоваться и для промышленного производства антибиотиков для животных.
Кормовая мука
После вываривания экстракта примерно 90 % исходного сырья (коры сосны и кедра, древесной зелени) остается в виде отработанных
72
твердых отходов. В дальнейшем твердые отходы могут быть перерабо­таны в кормовую муку. Кормовая мука обладает бактерицидными и противотуберкулезными свойствами. Она может использоваться в качестве альтернативы грубым корма для сельскохозяйственных жи­вотных.
Удобрения
На основе древесных отходов может быть приготовлено удоб­рение при помощи довольно несложного процесса компостирования.
Главными процессами при реализации данного проекта высту­пают закладка и оборудование траншей для приготовления компост­ной массы.
Такой компост будет целесообразно использовать с целью улуч­шения плодородия сильноминерализованных и суглинистых грунтов.
Топливо
Отработанная масса древесных отходов может использоваться для дальнейшей переработки в качестве топлива (рис. 5).
Использование современных и экологически чистых видов топ­лива поможет обеспечить население недорогими энергоносителями, при этом понижая объем вредных выбросов в атмосферу.
Рис. 5. Резервы для хранения топлива
В последние годы в странах ЕС происходит весьма активный переход на использование органического топлива: топливных гранул, брикетов, дров.
Энергоносители из древесных отходов в настоящее время заку­паются в значительных количествах.
Для переработки древесных отходов необходимо: оборудование, электричество, помещение, склады для хранения сырья и готовой продукции.
73
Оборудование для производства брикетов и топливных гранул (щепорез, гранулятор, сушилка, упаковочный станок) на рынке име-
ется в достаточном разнообразии, как зарубежных, так и отечествен­ных производителей.
5.5. П
ЕРЕРАБОТКА СТЕКЛОБОЯ
К основным видам перерабатываемых стеклянных отходов от­носятся:
–
стеклотара – стеклянные банки и бутылки, собираемые с целью повторного использования. Ее моют, обрабатывают дезинфицирующи­ми растворами, после чего стеклотара вновь может быть использована в качестве емкости для напитков;
–
стеклобой – разбитые стеклянные емкости.
Стеклянный бой классифицируется в зависимости от цвета. На­пример, зеленый стеклобой (ЗС), бесцветный стеклобой (БС), корич­невый (КС) и т. д.
Все стеклянные материалы разных изделий производятся на ос­нове одинаковых веществ (песок, сода, известь). Однако в ряд изделий из стекла (например, в окна, лампочки) добавляются разные примеси, поверхность многих изделий также обработана различными специаль­ными покрытиями. По этой причине переработке подлежит только стекло бутылок и банок.
Утилизация и переработка стеклобоя – поэтапный процесс, со­стоящий из следующих основных стадий:
–
осуществление сбора отходов из стекла;
–
перевозка собранных отходов к месту их переработки;
–
сепарация, очистка от разных примесей, промывка отходов;
–
измельчение стекла на специальном оборудовании, размол
мелких кусков в порошок;
–
упаковка произведенного стеклянного порошка с целью по-
следующего использования.
Технологический процесс утилизации стеклобоя проводится в три этапа:
1. Отделение от стеклобоя всех нестеклянных компонентов. Размалывание боя и отделение оставшихся металлических частей с помощью магнитов. Обособление пластиковых и бумажных состав­ляющих от измельченной смеси в вакуумных процессах.
2. Отправка полученной смеси на вторичное изготовление тары. Бой добавляется в исходное сырье (известь, сода и т. д.), далее осуще-
74
ствляется перемешивание смеси и ее превращение (при 1 500 оС) в стеклянную фракцию.
3. Разливание стекольной массы в формовочные емкости, выду­вание новых бутылок.
Качество такой бутылки, произведенной при вторичной перера­ботке стекла, соответствует качеству бутылки, изготовленной из 100 % свежих компонентов сырья. Использование боя в производстве стекло­тары значительно экономит энергию.
В России имеются крупные заводы по переработке стекла: ком­пания «РСК» (в Санкт-Петербурге, Ярославле и др. городах), «Утили­та» и др.
Наиболее простым, с точки зрения технологического цикла, яв­ляется мини-завод по переработки стеклобоя.
Действие линии по переработке стеклобоя (рис. 6) основано на следующих принциппах:
–
станция размещения и временного хранения стекольного боя
и бракованных изделий:
–
погрузочно-разгрузочные машины;
–
конвейерная лента для транспортировки;
–
электронное оборудование для сортировки исходного сырья
по цвету;
–
водяные установки для очищения боя от загрязнений;
–
электромагнитное оборудование для определения металличе-
ских частиц в стеклянном бое;
–
дробилки для измельчения стеклянного боя до состояния мел-
кодисперсного порошка;
–
упаковочные машины.
Рис. 6. Принципиальная схема линии переработки стеклобоя
75
В среднем мини-завод по переработке может обрабатывать до 500 т сырья в час. Примечательно, что это безотходное производ­ство – абсолютно весь объем сырья перерабатывается в порошок.
5.6. П
ЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ
Сегодня полимерные отходы составляют примерно 12 % от все­го бытового мусора, и их количество постоянно растет. И естествен­но, что вторичная переработка полимеров сегодня является одной из самых остро стоящих проблем, ведь без нее человечество может буквально утонуть в горах мусора.
Утилизация полимеров представляет собой весьма перспективное направление экологической деятельности, поскольку из специфическо­го бытового мусора можно получить множество полезных веществ.
Для превращения полимерных отходов в сырье, пригодное для дальнейшей переработки в изделия, необходимо его предваритель­но обработать. Выбор способа предварительной обработки в первую очередь зависит от степени загрязненности отходов и источника их образования. Так, однородные отходы производства обычно перераба­тывают прямо на месте их образования, поскольку в данном случае тре­буется незначительная предварительная обработка – всего лишь из­мельчение и грануляция.
Однако отходы в виде изделий, вышедших из употребления, требуют куда более основательной подготовки. Итак, предваритель­ная обработка полимерных отходов обычно включает в себя следую­щие этапы:
–
грубая сортировка и идентификация для отходов смешанно-
го типа;
–
измельчение отходов;
–
разделение смешанных отходов;
–
мойка отходов;
–
сушка;
–
грануляция.
Предварительная сортировка предусматривает собой грубое разделение полимерных отходов по различным признакам: виду пла­стмассы цвету, форме и габаритам (рис. 7).
Предварительная сортировка производится, как правило, вруч­ную на ленточных конвейерах или столах. Также технология перера­ботки полимеров подразумевает, что при сортировке из отходов уда­ляются различные посторонние включения.
76
Вышедшие из употребления и попавшие на завод по переработ­ке мусора полимерные отходы (ПО), в которых содержание посто­ронних примесей не превышает 5 %, поступают на сортировочный узел, где из них удаляют случайные инородные включения. Отходы, прошедшие сортировку, измельчаются в ножевых дробилках до полу­чения рыхлой массы, размер частиц которой составляет от 2 до 9 мм.
Рис. 7. Несортированный бытовой мусор
Измельчение – один из важнейших этапов подготовки отходов к переработке, поскольку степень измельчения определяет сыпучесть, размеры частиц и объемную плотность получаемого продукта. А ре­гулирование степени измельчения позволяет повысить качество мате­риала благодаря усреднению его технологических характеристик. Таким образом упрощается и переработка полимеров.
Весьма перспективным методом измельчения отходов полиме­ров является криогенный, благодаря которому можно получать порошки из полимерных отходов со степенью дисперсности от 0,5 до 2 мм. Использование данной технологии имеет ряд преимуществ перед традиционным механическим измельчением, поскольку благо­даря ему можно добиться снижения продолжительности смешения и лучшего распределение компонентов в смеси.
Разделение смешанных отходов пластмасс по видам проводят следующими способами:
–
флотационным;
–
разделения в тяжелых средах;
–
аэросепарации;
77
–
электросепарации;
–
химическими методами;
–
методами глубокого охлаждения.
Наиболее распространенным из них сегодня является метод флотации, при котором разделение пластмасс производится благодаря добавлению в воду различных поверхностно-активных веществ, бла­годаря которым избирательно изменяются гидрофильные свойства полимеров.
В некоторых случаях довольно эффективным способом разделе­ния полимеров является их растворение в общем растворителе. Обрабатывая полученный раствор паром, выделяют ПВХ, смесь по­лиолефинов, причем чистота продуктов выхода не менее чем 96 %.
Именно две этих методики являются экономически наиболее целесообразными из всех перечисленных.
Далее измельченные отходы полимеров подают в моечную ма­шину на отмывку. Отмывку производят в несколько приемов с ис­пользованием специальных моющих смесей. Отжатую в центрифуге полимерную массу с влажностью от 10 до 15 % подают для оконча­тельного обезвоживания в сушильную установку, где она высушива­ется до содержания влаги 0,2 %.
После этого масса попадает в гранулятор, где происходит уплот­нение материала, благодаря чему облегчается его дальнейшая перера­ботка и усредняются характеристики вторичного сырья. Конечным результатом гранулировки является получение материала, который может быть переработан на стандартном оборудовании для переработ­ки полимеров.
Для вторичной переработки полимеров используется следующее оборудование:
–
линии мойки полимерных отходов;
–
дробилки полимеров;
–
экструдеры для рециклинга;
–
ленточные транспортеры;
–
шредеры;
–
агломераторы;
–
линии гранулирования, грануляторы;
–
ситозаменители;
–
смесители и дозаторы.
Агломераторы в результате функционирования превращают по­лимер в агломерат. Данное приспособление является механизмом для обрабатывания использованных полимерных изделий. Процесс
78
происходит за счет спекания мелкодробленых частиц в гранулиро­ванные компоненты. Полученное гранулированное сырье вторично используют в производстве полимерной продукции в качестве основ­ного или вспомогательного элемента.
Переработка полимеров предусматривает предварительные опе­рации дробления полимерной плёнки в секторе агрегата с помощью соответствующих ножей. Далее переработка полимеров продолжается термической обработкой (под действием высокой температуры воз­никает частое соприкосновение крошек полимерного сырья).
При получении рабочих температур до 100 оС емкость наполня­ется водой. Созданная жидкая среда способствует образованию агло­мерата. Сформировавшиеся гранулированные компоненты через спе­циальный затворный клапан перемещают в резервуарную камеру временной сохранности и последующего вывоза.
Грануляторы – устройства, применяемые для изготовления грану­лята полимерных веществ (рис. 8). Гранульная переработка полимеров достигается путем микродробительных операций и образования одно­типных полимерных или пластмассовых гранул. Полученный гранулят используется в качестве исходного сырья при изготовлении литьевого и экструдированного полимерного вещества.
Как правило, конструкция грануляторов является достаточно сложной, состоящей из нескольких синхронизированных установок. Конструкция оборудования представлена в виде экструдера для плавки измельчённой массы, стреноговой головки для фильтрования полимер­ного раствора, ванны для охлаждения готового продукта, устройства для нарезки гранул, бункера для сбора грануляторных частиц.
Рис. 8. Установка по переработке полимеров
Переработка полимеров – необходимый и экологически без­опасный вид деятельности, требующий затрат на специальное обо-
79
рудование. Качественная работа оборудования выступает залогом отличного результата, получения качественного продукта в виде ис­ходного сырья для дальнейшего использования в производстве по­лимерной продукции.
5.7. П
ЕРЕРАБОТКА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ
Очистка города от строительных отходов является неотъемле­мой частью общей схемы санитарной очистки населённых мест от промышленных и бытовых отходов.
Отходы строительного производства представляют собой вто­ричное сырье, использование которого после переработки на вторич­ный щебень и песчано-щебёночную смесь позволит снизить затраты на новое строительство объектов города и одновременно позволит уменьшить нагрузку на городские полигоны, исключить образование несанкционированных свалок, а также сократить земляные ресурсы, отводимые под размещение новых свалок.
Строительные отходы образуются главным образом при выпол­нении следующих видов работ:
– реконструкции зданий и сооружений;
– ремонта зданий и сооружений;
– производства строительных материалов, деталей и конструкций;
– сноса зданий и сооружений;
– нового строительства.
При проведении указанных работ образуются: отходы бетона и железобетона, сколы асфальта, отходы керамзитобетона, отходы древесины, лом чёрных металлов, отходы рубероида, отходы битума (мастики), бой асбошифера, стеклобой, использованный санфаянс, бой кирпича, отработанный раствор и т. д.
Преимущества рециклинга строительных материалов заключа­ются в следующем:
– отпадает необходимость захоронения на свалках;
– сберегаются сырьевые ресурсы;
– уменьшается необходимость в транспортировке отдельных видов сырья и отходов на полигоны захоронения;
– снижается нагрузка на природную среду в результате умень-
шения добычи исходных материалов.
Переработку бетонных и железобетонных изделий, полученных в результате сноса крупнопанельных жилых домов и промышленных
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]