- •1.4.1. Процеживание
- •1.4.2. Отстаивание
- •4.3. Фильтрование
- •1.5.1.1. Электрокоагуляция
- •Усреднители
- •Песколовки
- •1.5.2. Флотация
- •1.5.2.1. Флотация с выделением воздуха из раствора
- •1.5.2.2. Флотация с механическим диспергированием воздуха
- •Необходимое число флотационных камер определяется из соотношения
- •1.5.2.3. Флотация с подачей воздуха через пористые материалы
- •1.5.2.4. Электрофлотация
- •1.5.2.5. Биологическая и химическая флотация
- •1.5.3. Сорбция
- •1.5.4. Экстракция
- •Таблица 1.3
- •1.5.6. Мембранные процессы
- •Таблица 1.4
- •Расход реагентов для нейтрализации 100 % кислот и щелочей
- •Расход реагентов, требуемых для удаления металлов
- •Реагенты
- •Вода
- •Известь
- •Осадок
- •Рис. 1.50. Нейтрализатор дымовых вод щелочными газами
- •Продукция
- •Производство
- •Асбест
- •Вода
- •В атмосферу
- •Выпуск отработанного воздуха
- •Рис. 1.56. Контактные аппараты для озонирования:
- •Осадок
- •Сточная
- •NaHSO2
- •Азота диоксид (газ)
- •Углерода оксид (газ)
- •Циклогексан (пары)
- •3. Переработка отходов производства и потребления
- •3.2. Способы утилизации промышленных отходов
- •3.3. Отходы потребления
- •3.4. Методы утилизации отходов производства и потребления
- •3.5. Переработка твердых бытовых отходов компостированием
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •Приемный корпус
3. Переработка отходов производства и потребления
Все образующиеся в результате жизнедеятельности человека отходы можно разделить на отходы производства и потребления (рис. 3.1).
|
Твердые отходы |
|
Отходы производства |
Отходы потребления |
|
|
Промышленные |
Бытовые |
Рис. 3.1. Классификация основных видов твердых отходов
Промышленные отходы или отходы производства – это остатки сырья, материалов, по-
луфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства, а также образующиеся в процессе производства попутные вещества, не находящие применения в данном производстве: вскрышные породы, образующиеся при добыче полезных ископаемых, отходы сельского хозяйства, твердые вещества, улавливаемые при очистке отходящих технологических газов и сточных вод, и т. д.
К отходам потребления относятся остатки веществ, материалов, предметов, изделий, товаров (продукции или изделий), частично или полностью утративших свои первоначальные потребительские свойства для использования по прямому или косвенному назначению в результате физического или морального износа в процессах общественного или личного потребления, использования или эксплуатации.
Особую санитарно-биологическую опасность представляют твердые бытовые отходы (ТБО), образующиеся в результате жизнедеятельности людей.
Загрязнение окружающей среды отходами производства и потребления является одной из острейших проблем человечества. Накопление огромных объемов отходов в отвалах, хвостохранилищах, шламохранилищах и на других объектах размещения отходов нарушает природные ландшафты, загрязняет воздушный и водный бассейны, приводит к изъятию из хозяйственного оборота земель, наносит большой ущерб флоре и фауне, оказывает существенное негативное влияние на качество жизни человека.
В России по различным оценкам, ежегодно образуется от 2,7 до 3,4 млрд т отходов производства и потребления, в том числе: промышленные отходы – 2,6 млрд т, жидкие отхо-
ды сельскохозяйственного производства – 700 млн т, твердые бытовые отходы – 35÷40 млн т.
Общий объем неутилизированных отходов оценивается в 80 млрд т. При этом количество вторично используемых отходов составляет около 26 % (в том числе промышленные
отходы перерабатываются на 35 %, твердые бытовые отходы – на 3÷4 %) остальные отходы практически не перерабатываются.
Особую проблему представляют отходы промышленного производства. В 2002 г. в России их образовалось 2 млрд т, наибольший объем составляют отходы топливной промышленности (51,92 %), черной (19,58 %) и цветной металлургии (12,33 %) – ежегодно в России образуется более 35 млн т металлолома.
Жизнедеятельность человека и общества в целом связана с образованием твердых бытовых отходов. В увеличивающемся объеме твердых бытовых отходов большую долю составляют отходы упаковки и упаковочных материалов – в среднем по России на человека
148
приходится 50 кг упаковки в год. Остро стоит проблема медицинских отходов, которых в
России образуется 0,6÷1 млн т в год, что составляет около 2 % от общего объема твердых бытовых отходов.
Сложная ситуация с утилизацией ТБО в первую очередь объясняется ежегодного возрастающими объемами образования ТБО, что приводят к острой нехватке мест, отводимых под свалки, которые, в свою очередь, являются экологически опасными объектами. Однако бытовой мусор является ценным материалом. В среднем из 1 т отходов можно получить около 170 кг биогаза, 410 кг компоста, 50 кг первого отсева грубых элементов и металлолома, 250 кг второго отсева. Около 70 % всех отсевов можно использовать для выработки тепла путем сжигания, пиролиза, газификации, получения специального топлива. Поэтому необходимо применять интенсивные методы утилизации ТБО: переработку с извлечением ценных компонентов (пластмассы, черных и цветных металлов, стекла, бумаги и т. д.) и получения топливных гранул; сжигание с использованием различных типов решеток; пиролиз; компостирование.
Втехнологии мусоросжигательных заводов не предусмотрена предварительная сортировка мусора. Мусоросжигание без предварительной сортировки приводит к выбросам в атмосферный воздух вредных веществ, таких как диоксин, хлористый и фтористый водород, диоксид серы, оксид азота и углерода, токсичные углеводороды и тяжелые металлы.
Вряде городов страны построены заводы по биотермической обработке ТБО с использованием отечественного оборудования. Компостирование мусора проводится в биотермических барабанах производительностью 20...30 тыс. т в год. При сортировке мусора выделяют цветные и черные металлы, стекло, текстиль, макулатуру и другие инертные примеси. Получаемый компост используют сельские и городские хозяйства в качестве биотоплива и органического удобрения.
3.1. Источники образования отходов производства
Основные источники образования промышленных отходов и их виды приведены в табл. 3.1.
Основные источники образования промышленных отходов и их виды |
Таблица 2.1 |
||||
|
|||||
|
|
|
|||
Основное производство |
Основные процессы образования |
Виды промышленных от- |
|||
|
отходов |
|
ходов |
||
|
|
|
|||
1 |
|
2 |
|
3 |
|
Водоснабжение, водоотведе- |
Изготовление и установка |
эле- |
Обрезки труб, резина, бу- |
||
ние и теплоснабжение |
ментов |
систем водоснабжения, |
мага, изоляционные и кон- |
||
|
водоотведения и отопления в до- |
струкционные |
материалы, |
||
|
мах, учреждениях и на предпри- |
строительный мусор |
|||
|
ятиях |
|
|
|
|
Предприятия по производст- |
Переработка, упаковка и перевоз- |
Отходы мяса, жира, масла, |
|||
ву продуктов питания |
ка |
|
|
кости, овощей, фруктов и |
|
|
|
|
|
др. |
|
Лесопильные и деревообра- |
Изготовление и обработка пилома- |
Деревянные |
отходы, |
||
батывающие заводы, мебель- |
териалов, |
деревянных конструкций |
стружка, опилки, металлы, |
||
ные комбинаты и фабрики |
и изделий, домашней, конторской и |
пластмассы, ткани, клеи, |
|||
|
мягкой мебели и оборудования, пе- |
шпаклевка, краска, раство- |
|||
|
регородок, конторского и торгового |
рители, ткани, набивочный |
|||
|
оборудования |
|
материал |
|
|
Швейное производство |
Раскрой, пошив, сортировка |
по |
Ткани, нитки, металлы, пла- |
||
|
размерам, глажение |
|
стмассы, резина, кожа, мех |
||
|
|
|
|
|
|
149
Овчинно-шубное и кожевен- |
Дубление и выделка кожи и меха, |
Обрезки кожи и меха, |
|||||||||||
ное производство |
|
|
раскрой и пошив изделий |
|
пряжа, красители, реакти- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вы для обработки и дубле- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния кожи и меха |
|||
Резинотехническая промыш- |
Изготовление |
синтетического |
Остатки каучука и пласт- |
||||||||||
ленность |
|
|
каучука и полимеров |
|
|
|
масс, ламповая сажа, от- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вердители |
и |
красители, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
металлы |
|
|
|
Химическое и фармацевтиче- |
Обработка |
и |
изготовление |
неор- |
Органические и неоргани- |
||||||||
ское производство |
|
|
ганических |
химикатов, |
включая |
ческие |
химикаты, метал- |
||||||
|
|
|
лаки, краски, взрывчатые вещест- |
лы, пластмассы, резина, |
|||||||||
|
|
|
ва, лекарства, и др. материалы |
стекло, масла, лаки, рас- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
творители, пигменты |
|||
Картонно-целлюлозные ком- |
Изготовление бумаги и картона, |
Обрывки бумаги и тканей, |
|||||||||||
бинаты, типографское |
и |
из- |
переработка бумаги и картона, из- |
химикалии, |
|
вещества, |
|||||||
дательское дело |
|
|
готовление |
упаковочного |
мате- |
служащие |
наполнителями |
||||||
|
|
|
риала, издание газет и литерату- |
бумаги, картон, типограф- |
|||||||||
|
|
|
ры, литографическая печать, гра- |
ская краска, клей, металлы |
|||||||||
|
|
|
вирование и переплетные работы |
|
|
|
|
||||||
Металлургическая промыш- |
Плавление, отливка, ковка, воло- |
Лом черных и цветных ме- |
|||||||||||
ленность |
|
|
чение, |
прокат, |
формование, |
таллов, окалина, формо- |
|||||||
|
|
|
штамповка |
|
|
|
|
|
вочные смеси, |
связующие |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
материалы, шлаки |
|||
Металлообрабатывающая |
|
Изготовление металлической тары, |
Металлолом, |
формовоч- |
|||||||||
промышленность и машино- |
инструмента, |
скобяных |
изделий, |
ные смеси, |
дерево, пласт- |
||||||||
строение |
|
|
водопроводной арматуры, строи- |
массы, |
смолы, |
резина, тка- |
|||||||
|
|
|
тельных конструкций, оборудова- |
ни, кожа, краски, раство- |
|||||||||
|
|
|
ния и машин, судов для строитель- |
рители, |
нефтепродукты, |
||||||||
|
|
|
ной, горной, транспортной про- |
гальваношлаки, стекло |
|||||||||
|
|
|
мышленности и флота |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Электротехническая |
про- |
Изготовление электротехнического |
Металлолом, графит, стек- |
||||||||||
мышленность |
|
|
оборудования, приборов и средств |
ло, редкие и цветные ме- |
|||||||||
|
|
|
связи с использованием станочного |
таллы, резина, пластмассы, |
|||||||||
|
|
|
оборудования, волочения, формо- |
смолы, стекловолокно, об- |
|||||||||
|
|
|
вания, сварки, штамповки, гальва- |
резки ткани, краски, рас- |
|||||||||
|
|
|
ники, сушки ипайки |
|
|
|
творители |
|
|
||||
Приборостроение |
|
|
Изготовление аудио- и видеоап- |
Металлы, стекло, пласт- |
|||||||||
|
|
|
паратуры, лабораторных и иссле- |
массы, смолы, кожа, рези- |
|||||||||
|
|
|
довательских приборов |
|
|
на, кость, пластмассы, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ткани, клеи, краски, рас- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
творители |
|
|
|
Производство строительных |
Производство цемента, |
гипса, об- |
Стекло, цемент, глина, ке- |
||||||||||
материалов и стекла |
|
|
работка камня и изготовление из- |
рамика, гипс, асбест, ка- |
|||||||||
|
|
|
делий из камня, абразивов, асбе- |
мень, бумага, абразивы |
|||||||||
|
|
|
стоцементных изделий, получение |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
и обработка стекла |
|
|
|
|
|
|
|
3.2. Способы утилизации промышленных отходов
Основные способы утилизации промышленных отходов – складирование на полигонах (захоронение) и сжигание.
Хранение или складирование отходов включает содержание их в специально обору-
150
дованных накопителях с временной нейтрализацией, направленной на снижение негативного воздействия отходов на окружающую среду, до их извлечения с целью захоронения или специальной переработки. При хранении отходов устанавливают срок нахождения каждого отхода в местах складирования.
Захоронение отходов – изоляция отходов, направленная на предотвращение попадания загрязняющих веществ в окружающую среду, исключая возможность дальнейшего использования этих отходов.
Отходы складируют на специально обустроенных и предназначенных для этих целей площадках, в наземных и подземных сооружениях, находящихся как на территории предприятий, так и за их пределами. К ним относятся накопители промышленных отходов: хвосто- и шламохранилища, пруды и отстойники, могильники и другие накопители жидких производственных отходов, а также отвалы, терриконы, золо- и шлакоотвалы, предназначенные для складирования твердых отходов различных производств.
Отходы размещают также на полигонах, на которых хранят и захоранивают отдельные виды промышленных отходов или их совокупность, и на полигонах, предназначенных для обезвреживания и захоронения опасных промышленных отходов. Кроме того, в качестве мест и объектов размещения отходов используют полигоны для совместного захоронения ТБО и отдельных видов промышленных отходов, а также санкционированные накопители или свалки ТБО и нетоксичных промышленных отходов.
Размещать отходы могут промышленные предприятия, объединения, организации, учреждения независимо от форм собственности и ведомственной подчиненности, физические лица, а также иностранные юридические и физические лица, называемые природопользователями и осуществляющие любой вид деятельности на территории РФ, в результате которой образуются отходы производства и потребления, за исключением радиоактивных отходов, их используют, обезвреживают, складируют и захоранивают.
Для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, содержащих ртуть, мышьяк, свинец, цинк, олово, кадмий, никель, сурьму, отходы гальванического производства, органические растворители, пластмассы, нефтепродукты, использованные ртутные лампы и т. д., создаются специальные полигоны.
Специализированные предприятия, осуществляющие производственную деятельность с целью размещения отходов, также являются природопользователями.
В соответствии с экологическими требованиями, предъявляемыми к обращению с отходами, природопользователь обязан принимать меры, направленные на обеспечение охраны окружающей среды, и соблюдать действующие экологические, санитарноэпидемиологические и технологические нормы и правила.
Сбор отходов раздельно по видам, классам опасности и другим показателям способствует более качественной их переработке и рациональному размещению.
Образование, сбор, накопление, хранение и первичная обработка отходов– составные части технологического процесса, в ходе которого также образуются отходы, и эти отходы должны быть отражены в технологической и другой нормативно-технической документации. Поэтому деятельность природопользователя должна быть направлена на сокращение объемов образования отходов, внедрение малоотходных технологий, преобразование отходов во вторичное сырье или получение из них какой-либо продукции. При этом стремятся к образованию минимума отходов, не подлежащих дальнейшей переработке и захоронению.
Все образующиеся отходы нормируют с целью обеспечения экологических требований законодательства Российской Федерации, где для природопользователей установлены предельные нормы на образование и размещение отходов, чтобы не допустить негативного воздействия их на окружающую среду, жизнь и здоровье людей.
3.3. Отходы потребления
К оходам потребления относятся промышленные отходы потребления и бытовые отходы
151