Утилизация и переработка бытовых и промышленных отходов — утилизация мусора: методы, оборудование


Содержание:

Переработка мусора — один из способов его утилизации. Самый перспективный и рациональный. Меж тем активно используются и обезвреживание и захоронение и сжигание (пусть и в силу экономии на утилизации, а так же ввиду самих отходов).

Все отходы делятся на 5 классов опасности. 1 класс – самый вредный. Для получения права на работу с отходами необходимо получить лицензию. Основные классические методы утилизации мусора: сжигание и захоронение. Мы отдельно выделяем переработку, как наиболее интересный и перспективный способ утилизации отходов.

Утилизация бытовых отходов — способы

Захоронение бытовых отходов
Производится на специальных полигонах (специально оборудованные площадки). Существуют различные технологии укладки мусора, чаще всего производят утрамбовку бульдозером. Среди продвинутых технологий – сортировка мусора (выбирают чёрные и цветные металлы, пластик и т.д.), уплотнение мусора с помощью промышленных прессов. Мусор формируется в брикеты и закапывается в землю. В последующем возможна добыча «био-газа» (в основном при разложении органики выделяется метан – горючий газ).

Самый распространенный способ для утилизации множества отходов. Применяется для несгораемых отходов, а также выделяющих опасные вещества и газы при процессе горения.

Полигоны для утилизации ТБО, в большинстве случаев, используют защитные системы для предотвращения загрязнения и мониторинга состояния воздуха, почвы и грунтовых вод.

Из всех способов, этот наименее затратный, но не смотря на многочисленные защитные системы, имеет серьезный недостаток — полностью избавиться от загрязнения воздуха, почвы и воды невозможно.

Разновидность: компостирование отходов.
Способ утилизации органических веществ и их производных с помощью естественного процесса — разложения. Заводов специализирующихся на этом виде переработки не много. В основном, этот способ используют в частных домовладениях. Это всем известная компостная яма. Результатом утилизации данным способом, является компост применяемый для удобрения почвы.

Сжигание бытовых отходов
Производится на специальных мусоросжигательных заводах. Предварительно производится частичная сортировка – с помощью электромагнитов извлекается металл и т.д. Применяется принудительный поддув воздуха и/или кислорода, сложные очистные сооружения грубой и тонкой очистки.

Разновидность: плазменная переработка.
Переработка с помощью высоких температур. Органические отходы, под воздействием температуры до 5000 °C, превращаются в безопасный для живых существ газ и растворяются в воздухе, а неорганические в легкий стеклообразный шлак. Это способ является весьма эффективным, так как позволяет не только полностью утилизировать мусор, но и получить пользу от выделяемого в процессе утилизации тепла, дает возможность получать электроэнергию, а произведенный шлак используется в строительстве.

Утилизация промышленных отходов — способы

Обезвреживание
Различные приёмы и способы, позволяющие снизить опасность отхода для окружающей среды. Пример – измельчение отработанных ртутных ламп и обработка их раствором перманганата калия или хлорного железа. Обезвреживают медицинские и биологические отходы, градусники. После обезвреживания отход может быть захоронен. Применяют так же для щелочей, кислот.

Захоронение
Применяется для отходов 4-5 классов опасности. Примеры – вскрышная порода от горных выработок, отходы перерабатывающей промышленности и т.д. Захоронение происходит на специальных полигонах.

Использование
Многие виды промышленных отходов подлежат дальнейшему использованию. Например, золошлаковые отходы применяются в дорожном строительстве, вскрышная порода – в закладке выработанного пространства (шахты), отработанные масла могут использоваться для смазки механизмов, и т.д.

Сжигание
Способ используется, как правило, для отходов 3-4 класса опасности (промасленная ветошь и опилки, отходы деревообрабатывающей промышленности и т.д.). К оборудованию по сжиганию предъявляются достаточно жёсткие требования – высота трубы, принудительный поддув, и т.д. Должен быть разработан проект с рассчитанными концентрациями вредных веществ при работе установки.

Дополнительно: очистка газов.

Переработка отходов

Переработка — развивающийся и самый перспективный метод утилизации отходов как промышленных, так и бытовых. Перерабатываются сотни видов отходов. К примеру:

Далее: мини заводы по переработке мусора и оборудование для переработки мусора.

Оборудование для утилизации мусора

Утилизация мусора, который не подлежит переработке и дальнейшему использованию, происходит различными способами.

Оборудование для сжигания отходов

Сжигание производится в специальных печах, которые бывают нескольких видов.

Для сжигания твердых бытовых отходов используются установки ТБО, для отходов сельского хозяйства, например, шелухи семечек подсолнечника, — котлы-утилизаторы.

В медицине применяют небольшой аппарат – сжигатель игл. Его используют для того, чтоб использованные шприцы не применялись повторно. Такой сжигатель работает от электрической сети и сжигает иглу за 2-3 секунды.

Установки-утилизаторы повсеместно применяются в промышленности. Это целые комплексы, которые уничтожают шламы, отходы целлюлозы и нефтеперерабатывающей промышленности в больших объемах. Тепло, которое вырабатывается во время горения, используют для обогрева помещений, и других технических нужд.

Оборудование для захоронения отходов

Захоронение отходов производится на специальных полигонах. Они находятся за пределами населенных пунктов, в местах, где к поверхности земли не подходят грунтовые воды и отсутствуют водоемы.

Основное оборудование при захоронении мусора — бульдозеры и катки уплотнители. Эта техника позволяет использовать пространство максимально рационально, уплотняя мусор.

Захоронению подлежат отходы, которые невозможно переработать или утилизировать другими путями. Это может быть строительный мусор, отходы деревообрабатывающей промышленности, а также опасные материалы, содержащие ртуть, свинец, сулему и другие химические вещества. Радиоактивные вещества подлежат захоронению на отдельных полигонах, где производится строгий контроль безопасности для окружающей среды.

Захоронение следует производить по строго определенной технологии, для чего необходимо спецоборудование. Установка для захоронения представляет собой технику для перевозки отходов, агрегат для помещения их в контейнер, и последующего помещения в котлован. Существует оборудование для твердых, жидких и сухих отходов.

Перед захоронением некоторые химические вещества необходимо обезвредить. Обезвреживание производится путем химических реакций в специальных бункерах или термически в термокамерах. Такие камеры не сжигают отходы, а делают их безопасными для человека и природы с помощью высокой температуры.

Очистка промышленных выбросов

Промышленность в огромных объемах перерабатывает разнообразнейшее сырье. На выходе технологических процессов появляется не только конечный продукт, но и отходы – жидкие, твердые и газообразные.

Основное требование к технологиям и оборудованию для переработки отходов – не допущение попадания в окружающую среду вредных веществ в количествах выше допустимой концентрации. Практически все предприятия для очистки отходов используют комплексные последовательные методы очистки, включающие в себя механические, физико-химические, электрохимические, химические и биологические компоненты.

Очистка сточных вод

Очистка стоков от нерастворимых примесей производится гидромеханическими средствами – фильтрованием, отстаиванием, улавливанием, процеживанием, обработкой взвешенных частиц в центрифугах.

Эти процессы обеспечиваются достаточно простым в использовании оборудованием – отстойниками, сетками, решетками, пескоулавливателями, центрифугами, гидроциклонами (или сепараторами песка). Конструктивные особенности подобных устройств связаны в первую очередь с объемами сброса вод. Соответственно этим объемам проектируются накопители для сточных вод, используемые для обеспечения замкнутого цикла производства.

Очистка стоков от растворимых примесей производится химическими методами – нейтрализацией (например, кислоты взаимно нейтрализуются со щелочами с выпадением твердого менее опасного осадка), коагуляцией, когда эмульсии и дисперсные вещества осаждаются посредством солей некоторых металлов, окислением посредством окислителей – кислорода, озона, перманганата калия и т.п. для уменьшения вредности веществ, флокуляцией – осаждением хлопьев веществ с помощью крахмала.

Мелкодисперсные примеси и растворенные газы удаляются из воды физико-химическими методами – насыщением стоков водой, применением абсорбентов, ионизацией.
В сточных водах могут присутствовать побочные примеси, являющиеся ценным сырьем для других производств. Такие примеси выделяют электрохимическим методом посредством электролизеров. Также такими методами опресняют морскую воду, очищают радиоактивную воду.

Биологическая очистка производится посредством бактерий, живущих в кислородной, либо бескислородной среде.

Очистка атмосферных выбросов

Очистка атмосферных газообразных и пылесодержащих промышленных выбросов происходит в несколько этапов. Основные компоненты таких выбросов это – пыль (взвешенные твердые частицы), туман (взвешенные частицы жидкостей), дым (газы, крайне мелкие частицы вещества или конденсационные аэрозоли), смешанные аэрозоли (состоящие из трех предыдущих компонентов. Очистка происходит последовательно – от более крупных частиц – пыли, до самых мелких –дымы.

На первой ступени очистки используют пылеуловители, на следующей происходит сухая механическая очистка выбросов в так называемых циклонах или пылеосадительных камерах. Следующая ступень — мокрой механической очистки — происходит в газопромывателях различных конструкций, действующих на разных абсорбентах. Выбор активного вещества зависит от свойств извлекаемого вещества. Например, углекислота абсорбируется аммиачным раствором. Последняя ступень – сухая фильтрация. При ней используются тканевые, биологические и электрические фильтры. Электрофильтры осаждают мельчайшие дымовые частицы на электродах за счет их ионизации коронным разрядом.

Очистка твердых отходов

В зависимости от характера и физических свойств утилизируемых отходов их сжигают, перерабатывают в специальных биогенераторах посредством микроорганизмов, гидролизом и сбраживанием – так, например, получают этанол из отходов целлюлозы. Самым эффективным способом очистки является пиролиз — высокотемпературное разложение вещества на компоненты при недостатке кислорода. Для промышленного пиролиза используют трубчатые пиролизные реакторы.

Рекуперация выбросов

Важный аспект очистки отходов, часто применяемый в промышленных масштабах – рекуперация, то есть включение отходов производства в замкнутый производственный цикл после соответствующей очистки. Конструктивно рекуперационные установки значительно различаются в зависимости от отрасли промышленности.


|