Переробка промислових відходів: класифікація та методи

Проблеми переробки відходів і їх поховання є актуальними протягом багатьох років. У Російській Федерації щорічно проводиться 3,5 млрд тонн відпрацювань, а 2,6 млрд тонн з них припадають на відходи виробництва.

У загальній класифікації відходів є вид – відходи виробництва. Це і є промислові відходи і в цій статті мова піде саме про них, а так само про проблеми їх переробки.

У це поняття включаються відходи виробництва всіх форм:

  • Рідка.
  • Газоподібна.
  • Тверда.

Виходять в наслідок хімічних, механічних і багатьох інших процесів, пов’язаних з обробкою природних речовин.

Класифікація промислових відпрацювань

За ступенем небезпеки:

  • 1 клас – відпрацювання, що несуть надзвичайну небезпеку.
  • 2 клас – висока небезпека.
  • 3 клас – помірна небезпека.
  • 4 клас – мало небезпечні.
  • 5 клас – безпечні.

За ступенем зворотності діляться на:

  • Зворотні.
  • Безповоротні втрати.
  • Вторсировину.

Зменшення або збільшення витрат – відпрацювання з можливістю їх вторинного використання в цьому ж виробництві. У цю групу входять залишки сировини та інших ресурсів після виробництва товарів.

Так як після первинного використання відходи не можуть мати колишні властивості, у вторинному циклі вони використовуються для виробництва продукту більш низької якості. Також для виробництва нового продукту може знадобиться більше кількість відпрацьованих матеріалів, ніж кількість сировини в первинному виробничому циклі. Крім того, ці відпрацювання можна використовувати за призначенням, відмінному від початкового.

Варто зауважити, що ті відпрацювання, які передаються в інше виробництво в якості первинної сировини, не належать до зворотних відходів. Ці відходи відносяться до групи вторсировини.

Безповоротні відходи – відпрацювання, які не підлягають повторному використанню ні в тому ж виробничому циклі, ні в будь-якому іншому. Їх відправляють на поховання, а також попередньо знешкоджують, якщо в цьому є необхідність.

Методи переробки відходів промисловості

Переробка промислових відходів – актуальна проблема сучасного світу. Велика кількість шкідливих речовин виробляється в результаті промислової діяльності підприємств і заводів.

Частка небезпечних відпрацювань становить приблизно 15% від загального числа відходів виробництва. Але їх шкідливі властивості навіть при малій кількості можуть завдати серйозної шкоди здоров’ю людей та екології в цілому. Цей факт змушує розробляти якісні методи переробки.

Як не допустити отруєння природного середовища та людей токсичними відпрацьованими речовини? Як заощадити природні ресурси, які з кожним роком все більше виснажуються? Як скоротити площі територій, які займає полігонами і звалищами для захоронення відходів? На ці та інші питання ми знайдемо відповіді в даній статті.

Переробка твердих промислових відходів

Основні методи:

  • Поховання.
  • Спалювання.
  • Вторинна переробка.

поховання

На сьогоднішній день найпопулярнішим методом позбавлення від твердих промислових відходів є поховання. Воно проводиться на спеціально обладнаних полігонах.

На території полігону, як правило, знаходиться завод, який займається знешкодженням шкідливих відпрацювань. Нейтралізація на заводі виробляється шляхом спалювання і хімічної переробки, при цьому результатом може бути повне знешкодження або зменшення токсичності. У ньому знаходиться цех для термо – хімічного і фізико – хімічного знешкодження.

Поховання небезпечних відпрацювань проводиться на території зі спеціальними котловани. По периметру вона повинна бути обгороджена колючим дротом. Територія полігону і заводу повинна відповідати загальновідомим вимогам.

Їх забороняється розташовувати:

  • У місці утворення корисних копалин.
  • На території із загрозою сходу лавин, зсувів та іншого.
  • На заболоченій місцевості.
  • На території підземних джерел питної води.
  • В районі зелених зон населених пунктів.
  • На території зайнятої лісами і парками.
  • У місцях, вже забруднених токсичними речовинами.

фіксація

Поховання відпрацювань проводиться способом фіксації. Фіксація – обмеження рухливості. Відпрацювання, що підлягають похованню, укладають в капсули. А саме, обволікають непроникними мембранами з метою обмеження контакту з розчинниками.

  1. Фіксація цементом – найбільш широко використовуваний метод, застосовується для твердих відпрацювань з вмістом води. Досить дешевий спосіб. Але в результаті їх обсяг збільшується, що є головним мінусом цього способу. Використовують для металевих відпрацювань, радіоактивних та електронних відходів, осадів стічних вод промислових підприємств.
  2. Фіксація вапном – ефективно для неорганічних відпрацювань.
  3. Фіксація в термопластичні матеріали – змішування сухих відпрацювань з розплавленим пластичним речовиною з подальшим охолодженням і затвердіння. Речовина не тільки обволікає частинки відходів, а й заповнює порожній простір між ними. Являє ізоляцію забруднювачів.
  4. Поверхневе обволікання.
  5. Фіксація в склі – використовується в основному для радіоактивних відпрацювань. Недолік великих фінансових затрат.

спалювання

В результаті вихідний обсяг відходів зменшується на 85% і виділяється тепло. Спалювання відбувається на сміттєспалювальних заводах за допомогою печей різних конструкцій під високою температурою.

Існує метод спалювання відпрацювань під назвою піроліз. Його особливість полягає в тому, що процес відбувається без доступу кисню.

Для спалювання небезпечних речовин застосовують піроліз двох типів:

  • окислювальний
  • сухий

окислювальний піроліз

Відбувається розкладання відпрацювань при частковому спалюванні, або при контактуванні з продуктами згоряння. Це хороший метод детоксикації для «складних» продуктів, таких як пластмаси, шини, кабелі та інші. Цей спосіб застосовується для переробки промислових відпрацювань твердої форми, а також і для стічних вод.

сухий піроліз

Він ефективно знешкоджує відпрацювання, які в наслідку можуть використовуватися в якості сировини. Це благотворно впливає на економію природних ресурсів.

Класифікація сухого піролізу по температурному показнику:

  • Низькотемпературний (полукоксование) 450 – 500 ° С. При напівкоксуванні на виході утворюються максимальний обсяг рідких і твердих залишків та мінімальне – газу з меншою теплотою згоряння. Вийшло речовина використовують як паливо.
  • Середньотемпературна (коксування среднетемпературноє) до 800 ° С. При середньому відбувається утворення меншої кількості рідких залишків і коксу, і більшого обсягу газу з меншою температурою згоряння.
  • Високотемпературний (коксування) 900 – 1050 ° С. При високотемпературному виділяється мінімум рідких і твердих залишків, і максимум газу з мінімальною температурою згоряння.

Сухий піроліз є найефективнішим рішенням проблеми переробки твердих промислових залишків.

Переробка рідких відходів

Що стосується рідких відходів, то одним із часто використовуваних способів є їх викид в навколишнє середовище, а саме озера, річки і моря. Цей спосіб вкрай згубно позначається на здоров’ї людини і стан екології.

поховання

Ефективний метод захоронення шкідливих рідких відпрацювань – це їх підземне поховання. Закачування за допомогою свердловин є прийнятним методом, так як знешкодження та захоронення іншим способом на поверхні просто не представляється можливим.

Цей захід запобігає забрудненню поверхневих і стічних вод, а значить, береже здоров’я та екологію. І це підтверджують вчені.

Свердловина складається з декількох труб:

  • Зовнішня оболонка – труба, що спускається на 60 метрів нижче водоносного шару. Піддається цементування з обох сторін. Захищає воду від забруднень.
  • Захисна – труба від поверхні приблизно до зони закачування. Цементується по обидва боки.
  • Труба для закачування – по ній направляють відпрацювання в зону закачування.

З метою поліпшення ситуації, що склалася необхідно створення регіональних центрів з обробки рідких відходів. На території Росії досить підходящих місць, які відповідають вимогам з точки зору геології.

Це підтверджується багаторічним досвідом в цій сфері. Звичайно, не все так просто, як може здатися на перший погляд. Потрібні великі часові та фінансові витрати для налагодження цього процесу.

Для знешкодження рідких відходів застосовують методи:

  • Випарювання – на виході відбувається відділення радіоактивних речовин в формі густої маси від нешкідливої ??рідини.
  • Біохімічна обробка – мікроорганізми збирають речовини, якими харчуються самі.
  • хімічне осадження

спалювання

Проводиться шляхом звичайного спалювання на заводі і за допомогою піролізу (безповітряний спалювання). Метою цього методу є повна детоксикація речовин, для цього процес відбувається під дією високих температур, приблизно 800 ° С.

Для спалювання на заводі використовують випалювальні печі, багатокамерні печі, печі з спалюванням в розплаві солей. Недоліком є ??висока вартість цих установок.

Заводи вирішують проблеми переробки залишків

В сучасний час темпи зростання кількості відпрацювань в світі постійно збільшуються. Звалища і полігони займають все більше територій. Це все призводить до зростання ринку переробки та утилізації відходів. В основному заводи з переробки розташовуються поблизу великих міст.

У Росії функціонує приблизно 11 000 місць для поховання, 4 заводи для спалювання відходів, 5 заводів з переробки.

На базі заводу з виробництва різного устаткування в сфері енергозабезпечення працює підприємство з переробки відходів. До їх групи належать відпрацювання хімічної та нафтової промисловості.

Метою роботи таких підприємств є:

  • Знешкодження відпрацювань.
  • Захист природного середовища.
  • Використання матеріалів в якості вторинної сировини.

У Німеччині на виробництві здійснюється сортування сміття, щоб скоротити витрати на сортування.

Всі відпрацювання ділять на кілька видів:

  • паперові відпрацювання
  • скляні
  • полімери
  • органічні відпрацювання
  • металеві
  • електроприлади
  • утиль

У Німеччині розвинене перетворення відходів в електроенергію і тепло, зокрема на сміттєспалювальному заводі і ТЕЦ. У цій країні існує заборона на поховання необробленого сміття, тому з відпрацювань генеруються такі корисні продукти як тепло, пар і енергія. Що дозволяє стримати зростання цін на ці потреби.

За минулі 20 років у Німеччині в корені змінилася ситуація в сфері роботи з відходами. Якщо раніше майже всі відпрацювання підлягали простому похованню, як і в нашій країні, то зараз широко поширене виробництво вторинних ресурсів зі сміття.

Можна сказати, що ця країна є першопрохідцем в цій області. Жодна країна не може конкурувати з Німеччиною за обсягом перероблених відходів. Методи переробки Німеччини – найуспішніші і інноваційні на всій планеті.

Ссылка на основную публикацию