Использование и обезвреживание отходов Классификация отходов (краткий обзор)
Классификация отходов проводится по ряду признаков. Наиболее общим является деление по форме материальной субстанции, в которой они находятся. По этому признаку отходы разделяют на вещественные и энергетические. К последним относятся механические колебания и волны, электромагнитные поля.
Отходы в вещественной форме различают по: • агрегатному состоянию — газообразные, жидкие, твердые и условно твердые (пастообразные); • химическому составу — органические и неорганические; • генезису (происхождению) — бытовые и производственные (промышленные, сельскохозяйственные, промысловые); • возможности применения — вторичные материальные ресурсы, которые используются или пригодны к эффективному употреблению на данном этапе развития науки и техники; отбросы; • токсическому действию — первый класс (чрезвычайно опасные вещества), второй (высокоопасные), третий (умеренно опасные) и четвертый (малоопасные), пятый (не опасные). • способности к самостоятельному горению – горючие и негорючие.
Бытовые (коммунальные) твердые (в том числе твердая составляющая сточных вод - их осадок) отбросы, не утилизированные в быту, образующиеся в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей вещества Промышленные отходы – остатки сырья, полуфабрикатов, которые образованы при производстве продукции и утратившие полностью либо частично свой вид. Под опасными отходами понимают отходы, содержащие в своем составе вещества, которые обладают одним из опасных свойств: токсичность, взрывчатость, инфекционость, пожароопасность и присутствуют в количестве опасном для здоровья людей и окружающей среды. ОТХОДЫ РАДИОАКТИВНЫЕ - это побочные биологически или технически вредные вещества, которые содержат образовавшиеся в результате деятельности человека радионуклиды.
Они классифицируются по различным признакам: агрегатному состоянию, по периоду полураспада, по удельной активности, по составу излучения и т. д. По агрегатному состоянию: 1. Твердые; 2. Жидкие; 3. Газообразные. По периоду полураспада (Т 1/2): 1. Короткоживущие (Т 1/2 ≤ 1 год); 2. Среднего времени жизни (1 год < Т 1/2 ≤ 100 лет); 3. Долгоживущие (Т 1/2 более 100 лет). РАО По удельной активности: 1. Низкоактивные (менее 0, 1 Ки/м 3); 2. Среднеактивные (0, 1 -1000 Ки/м 3); 3. Высокоактивные (свыше 1000 Ки/м 3). По составу излучения: 1. α – альфа излучатели; 2. β – бета излучатели; 3. γ – гамма излучатели; 4. Нейтронные излучатели.
Последние годы нефтешламы - отходы II класса опасности - не принимаются на захоронение из-за переполнения полигонов промышленных отходов. Нефтеперерабатывающие заводы, нефтебазы, локомотивные и вагонные депо железнодорожной отрасли вынуждены накапливать нефтешламы в специальных бетонированных хранилищах.
Несанкционированное размещение опасных отходов на «стихийной» свалке
Стихийные свалки России являются серьезными источниками загрязнения атмосферного воздуха, почв, поверхностных и грунтовых вод
Очаг возгорания на несанкционированной свалке
Материал Хлопковая ткань Бумага Апельсиновая кожура Шерстяные носки Сигаретные окурки Пакеты от молока Полиэтиленовые пакеты Кожаные ботинки Нейлоновая ткань Стеклянная тара Пластиковая тара-упаковка Время разложения 1 -5 мес. 2 -5 мес. 6 мес. 1 -5 лет 1 -12 лет 1 -5 мес. 5 лет 10 -20 лет 25 -40 лет 1 млн. лет 400 лет
пластиковая упаковка значительную часть ТБО (по разным оценкам, от 30 до 40 %) как в мире, так и в России составляет использованная упаковка, материалом для которой являются преимущественно дерево, картон, бумага, стекло, металл и пластики. В России образуется почти 750 тыс. т отходов пластиковой упаковки в год, а в Великобритании - 7 -8 млн т.
Индия, штат Раджастхан • Здесь одной из главных угроз экологии власти посчитали накопление полиэтиленовых пакетов и решили от них избавиться. • С 1 августа 2010 г. в штате начала действовать правительственная директива, в соответствии с которой использование пластиковых сумок запрещается. На территории Раджастхана в них нельзя хранить или перевозить что-либо, и заниматься их производством. • Вместо пластиковых пакетов предлагается использовать бумажные. ( штат свободный от полиэтилена). • Выброшенные полиэтиленовые сумки долгое время не подвергаются естественному разложению. Ежегодно в мире используется 4 трлн пакетов. Большая их часть в виде отходов сбрасывается в Мировой океан, что приводит к гибели тысяч морских животных и рыб. • Нарушители строго караются: тем, кто посмеет использовать пластиковые пакеты, грозит наказание в виде лишения свободы до 5 лет и штраф в размере 100 тыс. индийских рупий (более 2 тыс. долл. ).
В ИЗРАИЛЕ ПРОПАДУТ ОДНОРАЗОВЫЕ ПАКЕТЫ • Израильский институт стандартов утвердил проект стандарта на пакет многоразового использования, который, сможет во многом решить проблему утилизации десятков тысяч одноразовых пластиковых пакетов, повсеместно используемых в быту. • Размер пакета многоразового использования в соответствии со стандартом - не менее 20 х 35 см. На нем должно быть нанесено хорошо читаемое название фирмы-производителя или импортера, название материала, из которого он сделан, его размер и ремарка - "Пакет для многоразового использования» . • Прежде чем пакет дойдет до потребителя, он должен будет пройти апробацию в лаборатории института стандартов на степень его изнашиваемости и прочности.
Утилизация твердых отходов Строительство полигонов рециркуляция ТВ. ОТХОДЫ компостирование пиролиз мсз Термические методы газификация переплав Плазменные технологии Микроволновое облучение
Технологии захоронения, переработки и утилизации отходов • Раздельный сбор разных категорий ТБО Раздельный сбор разных категорий отходов определяет эффективность и стоимость утилизации отдельных компонентов. Наиболее неудобны для утилизации смешанные отходы, содержащие смесь биоразлагаемых влажных пищевых отходов, пластмасс, металлов, стекла и пр. компоненты.
В расчете на 1 жителя образуется 340 кг/год в США - 720 кг/ год в Канаде - 630 кг/год В Европейских странах – 440 -кг/ год бытовых отходов.
Доля макулатуры в бумаге: Россия 27% США 29% Канада 18% Швеция 34% Финляндия 38% Нидерланды 45% Япония 51% Венгрия 61%
Современные полигоны — это комплексы природоохранных сооружений, предназначенные для складирования, изоляции и обезвреживания ТБО, обеспечивающие защиту от загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующие распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.
Схема разреза полигона с набором конструктивных элементов, обеспечивающих надежную защиту окружающей среды при размещении отходов: 1 — скважина для отбора биогаза; 2— верхнее перекрытие; 3— противофильтрационный экран; 4— сбор фильтрата; 5 — дренаж
Швеции на 9 млн. жителей приходится - 23 мусоросжигательного завода, в Швейцарии на 7 млн. – 17 завода В Дании на 5 млн. – 36 заводов В Москве действуют -2 завода, которые перерабатывают 200 тыс. тонн мусора в год. В то время как в Москве образуется 2. 5 млн. тонн.
Микроволнами из 10 кг покрышек получают: 5 л диз. топлива 1, 5 кубометра горючего газа 1 кг стали 3, 5 кг сажи.
Ежегодно на предприятиях Российской Федерации образуется около 90 млн. тонн токсичных промышленных отходов (ПО), из которых 87 млн. тонн относятся к III и IV классам опасности.
В европейских государствах 40% отходов превращают биологической обработкой в органические удобрения, 10% сжигают на мусоросжигательных заводах, 40% отходов захоранивают в третьих странах, а оставшиеся 10%, в основном, активный ил, сбрасывают в моря.
Газификация Широко используемый в металлургии способ переработки некоксующихся углей осуществляется в вихревых реакторах или печах с кипящим слоем при температурах 600 -1100°С в атмосфере газифицирующего агента (воздух, кислород, водяной пар, диоксид углерода или их смесь). В результате реакции образуются синтезгаз (H 2, СО), туман из жидких смолистых веществ, бензопирена и диоксинов.
Пиролиз – наиболее изученный процесс широко используется для производства активированного угля из древесины. Пиролиз нефтесодержащих отходов проводят при температуре 600 -800°С с вакуумированием реактора. При этом протекают реакции коксо- и смолообразования, и разложения высокомолекулярных соединений на низкомолекулярные, жидкую и газообразную фракции, содержащие этилен, пропилен а также ароматические углеводороды, а если углеводородные отходы содержат серу, то образуются также сероводород и меркаптаны. Оксиды азота и серы практически не образуются.
Процесс пиролиза нефтеотходов и иловых осадков активно исследовался, в России во Всероссийском научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта. Осадки вначале высушиваются при температуре 100 -120°С, а затем подвергаются пиролизу при температуре 450°С. В результате образуется масляная фракция, близкая по составу к дизельному топливу. Процесс экологически безопасный и рентабельный. Отходящие газы установок содержат в сотни раз меньше оксидов азота и серы, аэрозоля и легких углеводородов по сравнению с отходящими газами печей сжигания.
Плазменные технологии Учёные конструкторского бюро «Экологические технологии экспериментального машиностроения» при научном сопровождении РНЦ «Курчатовский института» разработали плазменный комплекс, в котором переработка твёрдых отходов исключает образование диоксинов и фуранов: среднесуточная концентрация этих веществ в выбросах в атмосферу составляет 0, 01 нг/м 3,
используемые плазмотроны позволяют создавать очень высокие температуры в рабочей зоне — до 5000°С, так что отходы сразу переходят из твёрдого состояния в газообразное, с образованием синтез-газа — ( Н 2, СО). Образующийся в нижней части рабочей зоны базальтоподобный шлак — экологически безопасный строительный материал, который может использоваться в производстве минеральных волокон, применяющихся для теплоизоляции, а также, например, в конструкциях для устройства дорожного полотна.
выделяющееся в процессе работы плазменной установки значительное количество избыточного тепла утилизируется в ходе получения пара высокого давления, который в свою очередь используется для выработки до 600 к. Вт/ч электроэнергии, покрывающей энергетические затраты на работу плазмотронов. Таким образом, установка плазменной переработки твёрдых отходов при выходе на стационарный режим работает по замкнутому циклу на собственной электроэнергии.
Плазменная переработка отходов не требует их сортировки перед загрузкой в установку. Могут перерабатываться отходы с влажностью до 45%, в том числе сельскохозяйственные отходы (навоз, рисовая шелуха, солома, жмых и др. ), илы со станций очистки сточных вод, тяжёлые нефтяные остатки. Экспериментальная установка по этой технологии производительностью до 3500 т в год введена в действие в 2006 г. в Израиле (г. Хайфа).
Скачать презентацию Использование и обезвреживание отходов Классификация отходов краткий обзор
отходы студ.ppt