Отходы Отходы жизнедеятельности общества 1 Отходы

Отходы

Отходы жизнедеятельности общества • 1) Отходы производства: • образуются в процессе осуществления экономической деятельности • побочные и сопутствующие продукты добычи и обогащения полезных ископаемых • 2) Отходы потребления • Твердые коммунальные отходы • Потребления + содержания общественных мест

ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА Национальный доклад РБ «О состоянии окружающей среды в 2005 -2009 гг. » В Беларуси образуется ~ 35 млн. т/год отходов производства, из них: ~24 млн. тн, 68%– галитовые отходы и глинисто-солевые шламы (РУП «Беларускалий» ) В 2010 г: - образовано 43, 78 млн т отходов, из них - 27, 8 млн т, 64% - галитовые отходы и глинисто-солевые шламы Увеличение к 2009 г. составило 60, 5% - вдвое увеличился выход ГО и ГСШ в связи с ростом производства калийных удобрений

Отходы жизнедеятельности общества - ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА Объемы накопленных отходов в Беларуси на конец 2010 г. составляли около 1 млрд. тонн, из них - галитовые отходы и глинисто-солевые шламы– более 950 млн. т - фосфогипс – около 20 млн. т - гидролизный лигнин – около 5 млн. т

СТРУКТУРА ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ (без учета отходов переработки калийных руд) – ежегодно в Беларуси образуется ~1, 4 тыс. видов отходов широкого спектра свойств

Соотношение объемов образовавшихся и неиспользованных отходов производства в 2005 -2009 гг. (без учета галитовых отходов)

Уровень переработки отходов производства в Беларуси в 2005 -2010 гг. переработка отходов производства в целом - 2530% • переработка отходов производства без учета галитовых отходов -75 -80% • использование галитовых отходов - 3 -8%, ежегодно 800 – 1000 тыс. тн (Беларусь, Россия, Украина, Молдова - коммунальное хозяйство). • В 2010 г. глинисто-солевые шламы не использовались

Уровень переработки отходов (без учета отходов переработки калийных руд) 75 -80%

Окончательное удаление отходов показатель позволяет определить: - воздействие на окружающую среду объемов удаляемых отходов - эффективность мер по снижению загрязнения окружающей среды удельный вес окончательно удаляемых отходов - в целом – 68% - галитовых отходов – 93 -98%

Твердые коммунальные отходы и неиспользуемые промышленные отходы 3 -4 класса опасности и неопасные захораниваются на 164 полигонах площадью 900 га и около 4000 миниполигонов площадью 3000 га

Отходы жизнедеятельности общества –отходы потребления • Отходы ЖКХ в 2010 г. в Беларуси – 3765 тыс. т • Основная доля отходов ЖКХ – отходы полимеров

Твердые коммунальные отходы • Объем твердых коммунальных отходов на 1 чел за последние 10 лет увеличился вдвое и составляет 0, 9 -1 кг в день (норма в Евросоюзе 0. 85 -1, 7 кг в день на 1 чел). • В 2007 -2009 гг. объем твердых коммунальных отходов увеличился с 12, 5 до 17 млн. м 3 • Количество накапливающихся отходов постоянно растет, а ежегодный их прирост составляет в среднем 3%.

12 принципов проектирования химических технологий в интересах окружающей среды • Неотъемлемый принцип проектирования химических технологий Конструктор должен стремиться к тому, чтобы все материалы и энергетические потоки применяемой технологии были безопасны, насколько это возможно • Предупреждение вместо лечения Лучше предотвратить появление отходов, чем перерабатывать или уничтожать отходы после того, как они получены • Аппаратное оформление стадии разделения веществ Стадии выделения и очистки веществ должны быть спроектированы с наименьшим потреблением энергии и материалов

12 принципов проектирования химических технологий в интересах окружающей среды • Наибольшая эффективность Химические процессы и технологические системы должны быть спроектированы с наибольшей эффективностью использования массы, энергии, пространства и времени • Реализуемость процесса Продукты, процессы и системы должны подчиняться принципу реализуемости за счет соответствующего подбора материалов и энергетических параметров: «выход потянул» , а не «вход толкнул» • Сохранение наукоемкости веществ При принятии проектных решений по рециркуляции, повторному использованию веществ накопленная энтропия и наукоемкость материалов должны рассматриваться как инвестиции в химический процесс

12 принципов проектирования химических технологий в интересах окружающей среды • Прочность, а не бессмертие Целью конструктора технологической линии должна быть надежность и прочность конструкции, а не ее бессмертие • Конструирование технологической линии по принципу необходимого и достаточного, исключение необязательных параметров Проектирование ненужных или необязательных возможностей и решений (например, «один размер подходит всем» ) следует рассматривать как конструктивный недостаток • Ограничение числа (разнообразия) материалов Число (разнообразие) материалов в многокомпонентных продуктах должно быть сведено к минимуму, что упростит их разделение и стоимость хранения

12 принципов проектирования химических технологий в интересах окружающей среды • Интеграция материальных и энергетических потоков При проектировании технологической продукции, процессов и систем должны учитываться доступность и взаимосвязанность энергетических и материальных потоков • Оформление технологических процессов для представления в коммерческой «Загробной жизни» Продукты, процессы и технологические линии должны разрабатываться для представления в коммерческой "Загробной жизни" (что будет, когда технология закончит свою работу? ) • Возобновляемые, а не истощаемые Исходные материалы и энергоресурсы должны быть возобновляемыми, а не истощаемыми.

Фазовый состав твердых отходов • • Полимеры (ПЭ, ПЭТФ, ПП, композиты) РТИ (включая шины с металлокордом) Стекло Металл Бумага, картон Упаковки Тетрапак Растительно-животного происхождения Прочие

Основные технологические подходы переработки твердых отходов Ø Сортировка Ø Сжигание Ø Физико-механическая переработка Ø Физико-химическая переработка Ø Химическая переработка

Направления в обезвреживании и переработке отходов производства и потребления • Переработка во вторичные продукты – без разрушения химической структуры материала - вторичные термопласты, резиновая крошка и др. • Методы на основе процессов разрушения химической структуры материала: Сжигание, пиролиз и комплексная термодеструктивная переработка с получением химического сырья и топлива • Термический крекинг полимерных отходов (низкое давление) до образования исходных углеводородов – сырья для синтеза полимерных материалов • Захоронение на свалках и полигонах • Компостирование с использованием биохимических методов

Переработка отходов полимеров Отходы полимерных материалов: • Отходы производства полимеров (полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиамид, поливинилацетат, полиэтилентерефталат, резина и пр. ) • Отходы потребления: бывшие в употреблении изделия из термопластов и резин (пленки, мешки, тара, изношенные шины и пр. )

Содержание упаковочных материалов в отходах потребления постоянно растет • Доля тары и упаковочных материалов составляет более половины твердых бытовых отходов • Основные материалы для упаковки - полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилацетат, полиэтилентерефталат

Переработка смесей пластмасс осуществляется: 1) С разделением по маркам полимеров: после очистки и сортировки по маркам полимеров – с получением химического сырья 2) без разделения: – с получением смешанных пластмасс – методами селективного растворения составляющих при разных температурах – методами термодеструкции до мономеров

Переработка отходов целлюлозы • Отходы целлюлозы - ~40% твердых отходов • Применяемые методы переработки: Сжигание, биохимические методы: - получение низкосортных удобрений (анаэробное компостирование) - получение биогаза (анаэробная ферментация) • Возможные методы переработки: – Термохимический гидропиролиз – Каталитическая газификация – Переработка в белок, сахара, этанол, органические кислоты – Низкотемпературное окисление • Особенность переработки макулатуры: необходимость удаления красящих веществ, содержащих тяжелые металлы

Сжигание отходов • Возможность утилизации тепловой энергии при сгорании органических материалов • Преимущества – не требует предварительной сортировки и измельчения сырья • Недостатки – полное и безвозвратное уничтожение органическх материалов при сгорании – Жесткие требования к составу отходящих газов по содержанию токсичных веществ

Применяемые решения по оптимизации процессов сжигания ü Повышение температуры сжигания отходов поливинилхлорида до 1500 -1700º С • Полное разрушение дибензодиоксинов/дибензофуранов ü Сжигание в присутствии водорода: деструктивная гидрогенизация Сl-, F-содержащих веществ. Содержание диоксинов и фуранов снижается ü Сжигание в кипящем слое, в печах различных конструкций (вертикальных, горизонтальных, многокамерных ) • Высокотемпературное >1700ºС • Среднетемпературное 750 -1500ºС • Низкотемпературное каталитическое до 750º

Инсинираторы - Установки для сжигания мусора, медицинских отходов

Высокотемпературные установки сжигания

Заводы по сжиганию бытовых отходов

Многоступенчатый подогреватель и печь обжига

Применяемые решения по оптимизации процессов сжигания ü Критерии оптимизации процесса на основе экономического анализа: • Учет требований безопасности и охраны окружающей среды • Физическая форма отходов • Состав отходящих газов • Теплотворная способность отходов