Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Утилізація, регенерація та рекуперація відходів.

Для відходів, які можуть використовуватись, головним є вилучення з них цінних компонентів та повернення цих компонентів на повторне використання. В цьому випадку застосовують методи регенерації та рекуперації.

Регенерація – це процеси, які передбачають вилучення з первинних відходів технологічного процесу залишкових сировинних матеріалів і відновлення їх первинних властивостей з метою повторного використання в цьому ж процесі.

Методи регенерації різноманітні. Вибір їх визначається фізико-хімічними властивостями компонентів, якісним і кількісним складом сировини. Основними методами є: термічні (η=0,7-0,9); іонообмінні (η=0,95-0,99); електрохімічні (η=0,9-0,99).

Рекуперація – це процеси виділення з рідких, газоподібних і твердих відходів цінних компонентів чи потоків відходів в цілому на різних стадіях виробництва.

Тобто, рекуперація в основному передбачає тільки фазові переходи речовини. Методи рекуперації: конденсація (η=0,6-0,9); абсорбція (η=0,9-0,96); адсорбція (η до 0,998).

Ступінь регенерації (рекуперації):

R=(1– (x+y)/m)100, %

де х, у – втрати речовини в системі регенерації (рекуперації); m - кількість речовини.

Утилізація твердих відходів різного походження на сьогоднішній день в основному передбачає термічні методи.

Переробка відходів у високотемпературній шахті. Оскільки доменні печі можуть працювати тільки на дорогому коксі, то для переробки відходів їх необхідно реконструювати. Доменні печі оснащуються повітряними фурмами (3 – 5 шт.), що подають в піч гаряче повітря на рівні рідкої металевої ванни, тобто декілька вище звичайного. Це дозволяє значно підвищити температуру рідких продуктів в печі (на 200 – 300 ⁰С), дозволяє вводити в шихту певну кількість вугілля (замість коксу) і перетворює звичайну доменну піч у високотемпературну шахтну піч.

Переробка відходів на основі спалювання в розплаві шлаку, що барботується. Суть технологічного процесу полягає у високотемпературному розкладанні компонентів робочої маси в шарі шлакового розплаву, що барботується, при температурі 1250 – 1400 ^оС і витримці їх протягом 2 – 3 секунд, що забезпечує повне розкладання всіх складних органічних сполук (зокрема дибензодиоксинов і дибензофуранов) до простих компонентів.

Високотемпературна переробка відходів в електротермічному реакторі. Високотемпературна переробка твердих відходів – це єдина гарантія знищення найнебезпечніших біологічних, біохімічних, хімічних продуктів і супертоксикантів – діоксину і діоксиноподібних речовин.

Суть технології полягає в електротермічному нагріві маси реактора до температури від З00 до 2000 ⁰С, з подачею в зону реактора твердих відходів і води. У перспективі можливе створення промислової установки для ліквідації таких відходів.

Вогняна регенерація. В основу цього методу покладений процес високотемпературного розкладання і окислення токсичних компонентів відходів з утворенням практично нетоксичних або малотоксичних димових газів і золи. З використанням даного методу можливе отримання цінних продуктів: вибілюючої землі, активованого вугілля, сода і ін. матеріалів. Залежно від хімічного складу відходів димові гази можуть містити SO_Х, P, N₂, H₂SO₄, HCl, солі лужних і лужноземельних елементів, інертні гази.

Піроліз промислових відходів. Існує два різні типи піролізу токсичних промислових відходів.

Окислювальний піроліз– процес термічного розкладання промислових відходів при їх частковому спалюванні або безпосередньому контакті з продуктами згорання палива. Даний метод застосовний для знешкодження багатьох відходів, зокрема «незручних» для спалювання або газифікації: в'язких, пастоподібних відходів, вологих опадів, пластмас, шламів з великим вмістом золи, забруднену мазутом, маслами і іншими з'єднаннями землю, відходів, що сильно порошать. Окрім цього, окислювальному піролізу можуть піддаватися відходи, що містять метали і їх солі, які плавляться і спалахують при нормальних температурах спалювання, відпрацьовані шини, кабелі в подрібненому стані, автомобільний скрап і ін.

Сухий піроліз. Сухий піроліз – процес термічного розкладання без доступу кисню. В результаті утворюється піролізний газ з високою теплотою згорання, рідкий продукт і твердий вуглецевий залишок.

Залежно від температури, при якій протікає піроліз, розрізняється:

1. Низькотемпературний піроліз(450 – 550 °С). Для даного виду піролізу характерні максимальний вихід рідких і твердих (напівкокс) залишків і мінімальний вихід піролізного газу з максимальною теплотою згорання. Метод підходить для отримання первинної смоли – цінного рідкого палива, і для переробки некондиційного каучуку в мономери, що є сировиною для вторинного створення каучуку. Напівкокс можна використовувати як енергетичне і побутове паливо.

2. Середньотемпературний піроліз(до 800 °С) дає вихід більшої кількості газу з меншою теплотою згорання і меншої кількості рідкого залишку і коксу.

3. Високотемпературний піроліз(900 - 1050° З). Тут спостерігається мінімальний вихід рідких і твердих продуктів і максимальне вироблення газу з мінімальною теплотою згорання – високоякісного пального, придатного для далеких транспортувань. В результаті зменшується кількість смоли і вміст в ній цінних легких фракцій.

Переробка і знешкодження відходів із застосуванням плазми

За допомогою плазми досягається високий ступінь знешкодження відходів хімічної промисловості, зокрема галлоїдовмісних органічних сполук, медичних установ; ведеться переробка твердих, пастоподібних, рідких, газоподібних; органічних і неорганічних; слаборадіоактивних; побутових; канцерогенних речовин, на які встановлені жорсткі норми ГДК в повітрі, воді, ґрунту і ін.

Плазмовий метод може використовуватися для знешкодження відходів двома шляхами:

- Плазмохімічна ліквідація особливо небезпечних високотоксичних відходів;

- Плазмохімічна переробка відходів з метою отримання товарної продукції.

Розкладання відходів відбувається по наступних технологічних схемах:

— Конверсія відходів в повітряному середовищі;

— Конверсія відходів у водному середовищі;

— Конверсія відходів в паро-повітряному середовищі;

— Піроліз відходів при малих концентраціях.

Вибір того або іншого способу переробки, можливість варіацій по кількісному співвідношенню реагентів дозволяють оптимізувати роботу установки для широкого спектру відходів за їх хімічним складом.

Для розміщення відходів, які не використовуються застосовують полігони.

Полігони розміщення відходів повинні забезпечувати: ізоляцію токсичних речовин, що містяться в цих відходах, та захист від забруднення ними навколишнього середовища як в районах розміщення цих об'єктів, так і за межами їх санітарно-захисної зони.

Полігони слід розміщувати: з підвітряної сторони від населених пунктів з урахуванням вітрів переважаючого напрямку; нижче місць водозаборів господарчо-питного водозабезпечення за течією річок; нижче і за межами зон водозабору відкритих водоймищ, зимувальних ям, місць масового нересту і нагулу риб.

Розмір санітарно-захисної зони полігона по захороненню токсичних промислових відходів до населених пунктів і відкритих водойм, а також до об'єктів, які використовуються в культурно-оздоровчих цілях, повинен бути не меншим 3000 м, від сільськогосподарських угідь та транзитних доріг - не меншим 200 м і від лісових масивів, лісосмуг, які не призначені для рекреаційної цілі, - неменшим 50 м.

Розмір ділянки захоронення токсичних промислових відходів встановлюється виходячи із строку накопичення відходів протягом 20-25 років.

Полігон слід розміщувати на ділянках, де підземні води залягають на глибині більше 20м і перекриті слабопроникними породами з коефіцієнтом фільтрації не більше 10^-6 м/добу. Основа дна полігона повинна розміщуватись- неменше 4 м від найвищого основного стояння рівня підземних вод. Дно і стінки полігона повинні бути гідроізольованими.

Нахил території полігона в напрямку населених місць, промислових підприємств, сільськогосподарських угідь і водотоків не повинен перевищувати 1,5%.

Забороняється розміщувати полігони на резервних територіях житлового будівництва, розширення промислових підприємств, рекреаційних зон, у долинах річок, балках, на ділянках з грунтами, що просідають, у місцях розвитку карстових процесів, на території залягання корисних копалин, у зоні живлення підземних джерел питної води.

При проектуванні полігона необхідно скласти "паспорт полігона", у якому відобразити хімічний склад ґрунту, ґрунтових вод і атмосферного повітря в районі розміщення полігона, а також фізико-хімічний склад відходів, які підлягають захороненню.

Підземне поховання може бути організовано на різних глибинах і в різних гідродинамічних зонах літосфери. Згідно цьому сховища підрозділяються:

- неглибокі (близьповерхові) – в зоні аерації і активного водообміну;

- средньоглибокі (проміжної глибини) – нижче за зону активного водообміну, але не глибше 2000 м, в межах температур пластів до 50 – 70 °С;

- глибокі – на глибинах понад 2000 м.

Для забезпечення безпечного функціонування близьповерхових сховищ із-за небезпеки забруднення підземних вод вони повинні розміщуватися в об'ємі геологічних формацій з низькою гідравлічною і дифузійною проникністю (у глинах, туфах і тому подібне) і створюватися захисні споруди (системи дренажу, гидрозавес і тому подібне).

Середньоглибоке поховання доцільне і ефективно в об'ємі мегаблоків кристалічного фундаменту платформ. Найбільш оптимальне створення такого роду сховищ в межах неглибоко залягаючих (500-2000 м) депресій з незначною динамікою підземних вод.

Глибоке поховання промислових відходів може бути реалізоване в розрізі кристалічних утворень фундаменту і в осадкових породах, перекритих витриманими товщами (глинами потужністю від 50 до 100 м і більш, стратифікованими соляними товщами).

Радикальним рішенням проблем ОНС від негативного впливу промислових підприємств є використання маловідходних та безвідходних технологій.

Виходячи з рішень ЄЕК ООН та згідно Декларації про маловідходну і безвідходну технології та використання відходів під безвідходною технологією розуміють певну організацію та функціонування виробництв на яких раціонально використовуються всі компоненти енергії та сировини в замкненому циклі (первинні сировинні ресурси-виробництво-споживання-вторинні сировинні ресурси), тобто не відбувається порушення рівноваги, яка склалася в біосфері.

Маловідходна технологія є проміжною стадією при створення безвідходного виробництва. При маловідходному виробництві негативний вплив на НС не перевищує рівня, допустимого санітарними органами, але по технологічним, економічним, організаційним чи іншим причинам частина сировини і матеріалів переходить у відходи та надсилається на довготривале зберігання чи поховання.

Ці технології повинні забезпечувати:

· комплексну переробку сировини з використанням всіх компонентів;

· створення та випуск нових видів продукції з урахуванням вимог її повторного використання;

· переробку відходів виробництва з отриманням товарної продукції чи будь якого їх використання без порушення екологічної рівноваги;

· створення безвідходних територіально-виробничих комплексів і економічних регіонів.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.018 сек.