Учет и утилизация отходов
огических заболеваний, гиперхолестеринемии и т.п.
При всей актуальности анализа на ДО природных объектов для его
проведения требуются специальные методы анализа (концентрирование и
отделение от фоновых веществ, определение с помощью газовой хроматографии и
масс-спектрометрии с высокой разрешающей способностью).
В последние годы типичным источником заражения галоидированными ДО
природной среды кроме названных производств является низкотемпературное
сжигание ТП и БО. Специальные испытания ряда зарубежных специалистов
показали, что диоксины устойчивы к воздействию высокой температуры. Более
того, при температуре 800 єС происходит образование бромсодержащих ДО, а не
их разрушение. Исследования последних лет показали, что только при
температуре 1200 – 1400 єС в течение 4 – 7 часов происходит необратимое
разрушение галоидированных ДО. Следовательно, именно переработка опасных
отходов при таких условиях является наиболее экологически безопасной и
экономически оправданной. При таких условиях разрушаются также и другие
вредные вещества.
Реализация промышленной установки по высокотемпературной переработке
промышленных и бытовых отходов позволит полностью решить проблему отходов в
крупных городах и тем самым обезопасить население от распространения
вредных химических, биохимических и биологических отходов.
Пуск и работа промышленной установки по утилизации отходов позволит
получать в процессе утилизации синтез-газ, который может быть использован в
качестве топлива с высокой теплотворной способностью.
Работа установки по высокотемпературной переработке твердых отходов
(1500 єС) и получению синтез-газа – это наиболее экономически оправданный и
экологически безопасный и надежный способ ликвидации многих токсичных
веществ и одного из типичных путей распространения галоидированных
диоксинов и диоксиноподобных веществ, опаснейших ядов, чрезвычайно опасных
для человека и других организмов.
4.4. Огневая регенерация
В основу этого метода положен процесс высокотемпературного разложения и
окисления токсичных компонентов отходов с образованием практически
нетоксичных или малотоксичных дымовых газов и золы. С использованием
данного метода возможно получение ценных продуктов: отбеливающей земли,
активированного угля, извести, соды и др. материалов. В зависимости от
химического состава отходов дымовые газы могут содержать SOХ, P, N2,
H2SO4, HCl, соли щелочных и щелочноземельных элементов, инертные газы.
Огневая регенерация предназначена для извлечения из отходов какого-либо
производства реагентов, используемых в этом производстве, или
восстановления свойств отработанных реагентов или материалов. Эта
разновидность огневого обезвреживания обеспечивает не только
природоохранные, но и ресурсосберегающие цели.
Для достижения требуемой санитарно-гигиенической полноты обезвреживания
отходов необходимо, как правило, экспериментальное определение оптимальных
температур, продолжительности процесса, коэффициента избытка кислорода в
камере горения, равномерности подачи отходов, топлива и кислорода [5].
Протекание процесса обезвреживания в неоптимальных условиях приводит к
появлению компонентов в продуктах сгорания и, в первую очередь, в дымовых
газах.
Сибирским филиалом НПО «Техэнергохимпром» разработаны камерные,
барабанные, циклонные, комбинированные печи, используемые в зависимости от
состава, физико-химических свойств и агрегатного состояния отходов.
Дополнительно был разработан дожигатель, предназначенный для обезвреживания
газовых выбросов, содержащих органические вещества с концентрацией не более
10 г/м3. После полного обезвреживания содержание в выбросах СО не более 40
мг/м3, NOХ не более 10 мг/м3 [5].
4.5. Пиролиз промышленных отходов
Существует два различных типа пиролиза токсичных промышленных отходов.
Окислительный пиролиз – процесс термического разложения промышленных
отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с
продуктами сгорания топлива. Данный метод применим для обезвреживания
многих отходов, в том числе «неудобных» для сжигания или газификации:
вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, пластмасс, шламов с большим
содержанием золы, загрязненную мазутом, маслами и другими соединениями
землю, сильно пылящих отходов. Кроме этого, окислительному пиролизу могут
подвергаться отходы, содержащие металлы и их соли, которые плавятся и
возгорают при нормальных температурах сжигания, отработанные шины, кабели в
измельченном состоянии, автомобильный скрап и др. [4].
Метод окислительного пиролиза является перспективным направлением
ликвидации твердых промышленных отходов и сточных вод.
Сухой пиролиз. Этот метод термической обработки отходов обеспечивает их
высокоэффективное обезвреживание и использование в качестве топлива и
химического сырья, что способствует созданию малоотходных и безотходных
технологий и рациональному использованию природных ресурсов.
Сухой пиролиз – процесс термического разложения без доступа кислорода.
В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкий
продукт и твердый углеродистый остаток.
В зависимости от температуры, при которой протекает пиролиз,
различается [4]:
1. Низкотемпературный пиролиз или полукоксование (450 – 550 °С). Для
данного вида пиролиза характерны максимальный выход жидких и твердых
(полукокс) остатков и минимальный выход пиролизного газа с максимальной
теплотой сгорания. Метод подходит для получения первичной смолы – ценного
жидкого топлива, и для переработки некондиционного каучука в мономеры,
являющиеся сырьем для вторичного создания каучука. Полукокс можно
использовать в качестве энергетического и бытового топлива.
2. Среднетемпературный пиролиз или среднетемпературное коксование
(до 800 °С) дает выход большего количества газа с меньшей теплотой
сгорания и меньшего количества жидкого остатка и кокса.
3. Высокотемпературный пиролиз или коксование (900 - 1050° С). Здесь
наблюдается минимальный выход жидких и твердых продуктов и максимальная
выработка газа с минимальной теплотой сгорания – высококачественного
горючего, годного для далеких транспортировок. В результате уменьшается
количество смолы и содержание в ней ценных легких фракций.
Метод сухого пиролиза получает все большее распространение и является
одним из самых перспективных способов утилизации твердых органических
отходов и выделении ценных компонентов из них на современном этапе развития
науки и техники.
4.6. Переработка и обезвреживание отходов с применением плазмы
Для получения высокой степени разложения токсичных отходов, особенно
галоидосодержащих, конструкция сжигающей печи должна обеспечивать
необходимую продолжительность пребывания в зоне горения, тщательное
смешение при определенной температуре исходных реагентов с кислородом,
количество которого также регулируется. Для подавления образования
галогенов и полного их перевода в галогеноводороды необходим избыток воды
и минимум кислорода, последнее вызывает образование большого количества
сажи. При разложении хлорорганических продуктов снижение температуры ведет
к образованию высокотоксичных и устойчивых веществ – диоксинов [12, 40].
Как утверждает автор работы [17], недостатки огневого сжигания
стимулировали поиск эффективных технологий обезвреживания токсических
отходов.
Применение низкотемпературной плазмы – одно из перспективных
направлений в области утилизации опасных отходов. Посредством плазмы
достигается высокая степень обезвреживания отходов химической
промышленности, в том числе галлоидосодержащих органических соединений,
медицинских учреждений; ведется переработка твердых, пастообразных, жидких,
газообразных; органических и неорганических; слаборадиоактивных; бытовых;
канцерогенных веществ, на которые установлены жесткие нормы ПДК в воздухе,
воде, почве и др.
Плазменный метод может использоваться для обезвреживания отходов двумя
путями [16]:
- Плазмохимическая ликвидация особо опасных высокотоксичных отходов;
- Плазмохимическая переработка отходов с целью получения товарной
продукции.
Наиболее эффективен плазменный метод при деструкции углеводородов с
образованием CO, CO2, H2, CH4. Безрасходный плазменный нагрев твердых и
жидких углеводородов приводит к образованию ценного газового полуфабриката
в основном водорода и оксида углерода – синтез-газ – и расплавов смеси
шлаков, не представляющих вреда окружающей среде при захоронении в землю, а
синтез-газ можно использовать в качестве источника пара на ТЭС или
производстве метанола, искусственного жидкого топлива. Кроме этого, путем
пиролиза отходов возможно получение хлористого и фтористого водорода,
хлористых и фтористых УВ, этанола, ацетилена [17]. Степень разложения в
плазмотроне таких особо токсичных веществ как полихлорбифенилы,
метилбромид, фенилртутьацетат, хлор- и фторсодержащие пестициды,
полиароматические красители достигает 99.9998 % [16] с образованием CO2,
H2O, HCl, HF, P4O10.
Разложение отходов происходит по следующим технологическим схемам:
. Конверсия отходов в воздушной среде;
. Конверсия отходов в водной среде;
. Конверсия отходов в паро-воздушн
| |  скачать работу |
Учет и утилизация отходов |
