Пермский национальный исследовательский политехнический университет Обезвреживание супертоксикантов Company LOGO Выполнил студент гр. ООС – 06 Беляков Г. В.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Супертоксиканты (стойкие органические загрязнители) Супертоксиканты или стойкие органические загрязнители (СОЗ) – представляют собой особую группу органических веществ, включающих представителей различных классов соединений, объединяемых опасными биологическими свойствами и стойкостью в окружающей среде. Эти соединения характеризуются плохой растворимостью в воде, но хорошей растворимостью в жирах, плохо поддаются распаду в природных условиях и способны накапливаться в природных экосистемах, оказывая в них неблагоприятное действие.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Супертоксиканты (стойкие органические загрязнители) Двенадцать СОЗ были включены в Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях, а именно: 1. Дихлор-дифенил-трихлорэтан (ДДТ) 2. Алдрин 3. Диэлдрин 4. Эндрин 5. Хлордан 6. Мирекс 7. Токсафен 8. Гептахлор 9. Полихлорбифенилы (ПХБ) 10. Гексахлорбензол (ГХБ) 11. Полихлордибензодиоксины (ПХДД) 12. Полихлордибензофураны (ПХДФ)
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Супертоксиканты (стойкие органические загрязнители) Список данных соединений приведен в конвенции в качестве приложений: A (запрещение производства и ликвидация — пп. 2 -8) B (ограничение использования — ДДТ) C (непреднамеренное производство — ГХБ, ПХД и ПХДД/ПХДФ). Необходимо отметить, что пункты 9, 11 и 12 это не конкретные соединения, а целые группы высокотоксичных соединений. В соответствии со статьёй 8 Стокгольмской конвенции существует возможность расширения данного списка, путем добавления новых соединений и групп соединений в приложения А, B и C.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Супертоксиканты (стойкие органические загрязнители) После четвертого съезда сторон конвенции, состоявшегося с 4 по 8 мая 2009 года было принято решение (индекс SC-4/12) о включении 9 дополнительных органических соединений: 1. Альфа гексахлорциклогексан (в приложение А) 2. Бета гексахлорциклогексан (в приложение А) 3. Хлордекан (в приложение А) 4. Гексабромбифенил (в приложение А) 5. Гекса- и Гептахлорбифениловый эфир (в приложение А) 6. Линдан (в приложение А) 7. Пентахлорбензол (в приложение А и С) 8. Перфтороктановый сульфонат, его соли и перфтороктанового сульфонилфторида (в приложение В) 9. Тетрабромдифениловый эфир и пентабромдифениловый эфир (в приложение А)
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Способ уничтожения ПХБ вдуванием в доменные печи Возможно применение разных технологий, но все их можно условно разделить на: v термические, v нетермические. v «целевые процессы уничтожения» v «попутные процессы уничтожения» . В попутных процессах уничтожения обезвреживание ПХБ не является основной целью работы технологического оборудования, к ним относятся: цементные или сталеплавильные (доменные) или стекловаренные печи. Попутные процессы уничтожения являются экономически выгоднее, чем целевые.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Способ уничтожения ПХБ вдуванием в доменные печи Преимущество данного способа, большое количество действующих доменных печей в России, большие объемы утилизации ПХБ, малые затраты, и полное отсутствие образования ПХДД и ПХДФ. В настоящее время в России имеются разработки по вдуванию жидких СОЗ. Основные оксиды шихтовых материалов, которые имеются в доменной печи могут прореагировать с промежуточными продуктами, например с соляной кислотой, в результате чего происходит их нейтрализация.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Анаэробное сбраживание пестицидов в метантенках Обезвреживание неиспользованного запаса запрещенных и непригодных к использованию пестицидов (1 -2 класса опасности), включая загрязненный грунт биологическим методом. При реализации технологии очищаемый объект искусственно вносится в высокую концентрацию микробных сообществ, эффективно усваивающих органические вещества (загрязнители) объекта в качестве основного источника энергии, превращая их в продукты собственной жизнедеятельности по специально разработанной системе, за счет активации механизмов взаимодействия двух или более микроорганизмов. Путем повышения их концентрации и биологической активности начинает происходить снижение количества (деструкция) загрязнителя в очищаемом объекте.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Технология термохимического обезвреживания супертоксикантов Главным отличительным признаком этой новой разработки является организация процесса многостадийного горения в области трансзвуковых течений. С этой целью специально создается трансзвуковой высокотемпературный окислительный газогенератор.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Плазмохимический реактор для уничтожения токсичных отходов Реактор состоит из двух реакционных камер со специальными ваннами. Перед первым стартом плазмохимического реактора в ванны загружается металлический лом. Электрическая дуга зажигается между этими ваннами через специальный водоохлаждаемый канал. Отходы подаются на поверхность расплавленного металла. Плазмохимическая реакция газификации протекает в камерах реактора при температуре 1300 -1500 о. С. Продукты газификации выводятся из камер плазмохимического реактора и поступают в систему газоочистки. Основным преимуществом плазмохимической технологии является универсальность по отношению к типу вещества и малые габариты, позволяющие создать передвижные технологические модули.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Плазмохимический реактор для уничтожения токсичных отходов Схема плазмохимического реактора для утилизации токсичных отходов.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Схема мобильной установки для утилизации токсичных отходов Одним из важнейших направлений промышленного применения является создание на базе представленной разработки мобильных установок по плазменной утилизации отходов. На базе представленного плазмохимического реактора разрабатывается мобильный вариант установки, размещенный на трейлере. Мобильная установка предназначена для утилизации токсичных отходов на местах хранения, а также для ликвидации последствий аварий связанных с разливом токсичных веществ.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Химическая обработка пестицидов, ядохимикатов и БОВ Обезвреживание пестицидов и агрохимикатов заключается в их химической обработке специальными реагентами, в результате которой разрушаются фрагменты молекул, ответственные за токсичность. В итоге из токсичных препаратов образуется обезвреженный субстрат, который по ГОСТ 12. 1. 00776 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» относятся к малоопасным продуктам. Полученный обезвреженный субстрат состоит из двух фаз – органической и минеральной (солевой), соотношение которых различно для разных препаратов. В среднем выход из 1 кг пестицидов органической фазы составляет от 0, 4 до 1 кг, а минеральной (в пересчете на сухое вещество) – от 0, 1 до 1, 2 кг. Органическая фаза обезвреженного субстрата, представляет собой смесь углеводородов и их окисленных производных и обладает теплотворной способностью близкой к топочному мазуту.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Ранжирование технологических критериев Технологические критерии 1 2 1. Производительность 3 0 4 5 6 7 8 9 1 1 2 2 2 0 1 2 1 0 0 1 1 0 1 2 1 1 2 2 1 0 0 1 2 0 0 2 2. Сложность технологии 2 3. Потребление ресурсов 1 2 4. Автоматизация 1 1 2 5. Уменьшение объема отходов 0 0 1 1 6. Аварийная опасность 0 1 1 1 2 7. Мобильность 0 2 2 8. Доступность реагентов 2 2 1 0 1 2 0 9. Время протекания процесса 1 1 0 0 0 0 Сумма баллов (72) 7 9 8 5 11 9 4 6 13 Ранг 5 3 4 7 2 3 8 6 1 9, 7 12, 5 11, 1 7 15, 3 12, 5 5, 6 8, 33 18, 1 0, 097 0, 125 0, 111 0, 07 0, 153 0, 125 0, 056 0, 083 0, 181 % Весовой коэффициент 2
Результаты Парето-анализа технологических параметров 30 100 25 Баллы 20 60 15 40 10 20 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Критерии оценка в баллах 1. 2. 3. 4. оценка в процентах Время протекания процесса 5. Потребление ресурсов Уменьшение объема отходов 6. Производительность Аварийная опасность Сложность технологии 8 9 Проценты 80
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Ранжирование экономических критериев Экологические платежи при реализации технологии Возможные штрафы в результате реализации технологии 0 Капитальные затраты для реализации технологии Эксплуатационн ые затраты для реализации технологии Капитальные затраты для реализации технологии Экономические критерии 0 0 0 1 Эксплуатационные затраты для реализации технологии 2 Экологические платежи при реализации технологии 2 2 Возможные штрафы в результате реализации технологии 2 1 1 Сумма баллов (12) 6 3 1 2 Ранг 1 2 4 3 % 50 25 8, 33 16, 67 Весовой коэффициент 0, 5 0, 25 0, 0833 0, 1667 1
Результаты Парето-анализа экономических критериев 6 100 5 Баллы 4 60 3 40 2 20 1 0 0 1 2 3 4 Критерии оценка в баллах оценка в процентах 1 – Капитальные затраты для реализации технологии 2 – Эксплуатационные затраты для реализации технологии 3 – Экологические платежи при реализации технологии 4 – Возможные штрафы в результате реализации технологии Проценты 80
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Ранжирование экологических критериев Экологические критерии 1 2 1. Воздействие на окружающую среду в результате аварийной ситуации 4 2 5 0 1 1 0 2. Негативное воздействие на здоровье человека 0 4. Изъятие земельного участка 2 1 5. Образование отходов 1 2 2 Сумма баллов (12) 3 5 3 1 Ранг 2 1 2 3 % 25 42 25 8 0, 25 0, 42 0, 25 0, 08 Весовой коэффициент 0
Результаты Парето-анализа экологических критериев 12 100 10 Баллы 8 60 6 40 4 20 2 0 0 1 2 3 4 Критерии оценка в баллах оценка в процентах 1 – Негативное воздействие на здоровье человека 2 – Воздействие на ОС в результате аварийной ситуации 3 – Изъятие земельного участка Проценты 80
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Ранжирование законодательных критериев Законодательные критерии 1 2 1. Наличие сертификатов на оборудование, используемое для реализации технологии 3 1 4 2 2 2 1 2. Наличие типовых проектов для реализации технологии 1 3. Промышленный опыт применения технологии на территории РФ 0 0 4. Промышленный мировой опыт применения технологии 0 1 2 Сумма баллов (12) 1 2 6 3 Ранг 4 3 1 2 % 8 17 50 25 0, 08 0, 17 0, 5 0, 25 Весовой коэффициент 0
Результаты Парето-анализа законодательных критериев 80 15 60 10 40 5 20 0 Проценты 100 20 Баллы 25 0 1 2 3 4 Критерии оценка в баллах оценка в процентах 1 – Промышленный опыт применения технологии на территории РФ 2 – Промышленный мировой опыт применения технологии
Основные критерии для оценки технологий утилизации СОЗ Критерии 1 2 1. Время протекания процесса 3 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 0 1 2 2 0 1 0 2 0 1 2 2 1 0 0 2 0 1 1 0 0 1 2 0 2 1 1 1 1 2 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 1 1 1 0 0 2 2 2 0 0 0 1 0 0 2 1 0 0 0 2. Уменьшение объема отходов 0 3. Аварийная опасность 1 0 4. Сложность технологии 2 2 1 5. Потребление ресурсов 1 1 2 2 6. Производительность 0 0 2 1 1 7. Капитальные затраты 0 0 1 1 8. Эксплуатационные затраты 2 1 1 2 2 9. Негативное воздействие на здоровье человека 0 0 1 0 10. Воздействие на ОС в результате авар. ситуации 0 0 1 2 1 1 1 0 2 11. Изъятие земельного участка 2 1 2 0 0 1 1 0 12. Пром. опыт прим. технологии на территории РФ 1 2 2 1 2 0 2 2 2 13. Промышленный мировой опыт применения технологии 2 2 2 1 2 2 2 2 Сумма баллов (156) 11 11 18 9 11 13 19 7 20 13 16 7 1 Ранг 6 6 3 7 6 5 2 8 1 5 4 8 9 % 7 7 12 5, 8 7 8, 2 12 4, 5 12, 9 8, 2 10, 3 4, 5 0, 6 0, 07 0, 12 0, 058 0, 07 0, 082 0, 12 0, 045 0, 129 0, 082 0, 103 0, 045 0, 006 Весовой коэффициент 0
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Время протекания процесса» Время протекания процесса К = 0, 07 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 2 4 5 1 0 2 0 0 0 1 2 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 0 3. Термохимическое обезвреживание 1 2 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 2 2 1 5. Химическая обработка 0 2 0 0 Сумма баллов (20) 3 8 2 1 6 Ранговый коэффициент 15 40 10 5 30 1, 05 2, 8 0, 7 0, 35 2, 1 С учетом весового коэффициента 2
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Уменьшение объема отходов» Уменьшение объема отходов К = 0, 07 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 2 4 5 1 1 2 0 0 2 1 2 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 0 3. Термохимическое обезвреживание 1 2 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 1 2 1 5. Химическая обработка 0 0 Сумма баллов (20) 2 6 2 2 8 Ранговый коэффициент 10 30 10 10 40 С учетом весового коэффициента 0, 7 2, 1 0, 7 2, 8 2
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Аварийная опасность» Аварийная опасность К = 0, 12 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 1 4 5 0 2 1 1 2 0 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 1 3. Термохимическое обезвреживание 2 1 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 0 0 0 5. Химическая обработка 1 2 2 2 Сумма баллов (20) 4 4 3 8 1 Ранговый коэффициент 20 20 15 40 5 С учетом весового коэффициента 2, 4 1, 8 4, 8 0, 6 0
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Сложность технологии» Сложность технологии К = 0, 058 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 2 4 5 2 2 1 2 2 0 1 0 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 0 3. Термохимическое обезвреживание 0 0 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 0 0 1 5. Химическая обработка 1 2 2 2 Сумма баллов (20) 1 4 7 7 1 Ранговый коэффициент 5 20 35 35 5 0, 29 1, 16 2, 03 0, 29 С учетом весового коэффициента 0
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Потребление ресурсов» Потребление ресурсов К = 0, 07 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 2 4 5 2 2 2 1 1 0 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 0 3. Термохимическое обезвреживание 0 0 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 0 0 1 5. Химическая обработка 0 1 2 2 Сумма баллов (20) 0 3 7 7 3 Ранговый коэффициент 0 15 35 35 15 С учетом весового коэффициента 0 1, 05 2, 45 1, 05 0
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Производительность» Производительность К = 0, 082 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 2 4 5 0 0 2 0 0 0 1 2 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 0 3. Термохимическое обезвреживание 2 2 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 2 2 1 5. Химическая обработка 0 2 0 0 Сумма баллов (20) 4 8 1 1 6 Ранговый коэффициент 20 40 5 5 30 1, 64 3, 28 0, 41 2, 46 С учетом весового коэффициента 2
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Капитальные затраты» » Капитальные затраты К = 0, 12 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 2 4 5 2 2 2 1 2 0 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 0 3. Термохимическое обезвреживание 0 0 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 0 0 0 5. Химическая обработка 0 1 2 2 Сумма баллов (20) 0 3 6 8 3 Ранговый коэффициент 0 15 30 40 15 С учетом весового коэффициента 0 1, 8 3, 6 4, 8 1, 8 0
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Эксплуатационные затраты» » Эксплуатационные затраты К = 0, 045 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 2 4 5 2 2 1 2 2 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 0 3. Термохимическое обезвреживание 0 1 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 0 0 1 5. Химическая обработка 0 1 1 2 Сумма баллов (20) 0 4 5 7 4 Ранговый коэффициент 0 20 25 35 20 С учетом весового коэффициента 0 0, 9 1, 125 1, 575 0, 9 1 1 1 0
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Негативное воздействие на здоровье человека» » Негативное воздействие на здоровье человека К = 0, 129 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 0 4 5 0 0 0 1 0 2 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 2 3. Термохимическое обезвреживание 2 1 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 2 2 2 5. Химическая обработка 2 0 0 0 Сумма баллов (20) 8 3 3 0 6 Ранговый коэффициент 40 15 15 0 30 5, 16 1, 935 0 3, 87 С учетом весового коэффициента 2
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию « Воздействие на ОС в результате авар. ситуации» » Воздействие на ОС в результате авар. ситуации К = 0, 082 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 2 4 5 1 1 2 0 1 2 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 0 3. Термохимическое обезвреживание 1 2 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 1 1 1 5. Химическая обработка 0 2 0 0 Сумма баллов (20) 2 7 2 3 6 Ранговый коэффициент 10 35 10 15 30 0, 82 2, 87 0, 82 1, 23 2, 46 С учетом весового коэффициента 2
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Изъятие земельного участка» » Изъятие земельного участка К = 0, 103 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 2 4 5 2 2 2 0 0 0 1 1 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 0 3. Термохимическое обезвреживание 0 2 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 0 2 1 5. Химическая обработка 0 2 1 1 Сумма баллов (20) 0 8 4 4 4 Ранговый коэффициент 0 40 20 20 20 С учетом весового коэффициента 0 4, 12 2, 06 1
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Пром. опыт прим. технологии на территории РФ» » Пром. опыт прим. технологии на территории РФ К = 0, 045 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 0 4 5 0 0 0 1 1 1 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 2 3. Термохимическое обезвреживание 2 1 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 2 1 1 5. Химическая обработка 2 1 1 1 Сумма баллов (20) 8 3 3 Ранговый коэффициент 40 15 15 С учетом весового коэффициента 1, 8 0, 675 1
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Результаты ранжирования технологий по критерию «Промышленный мировой опыт применения технологии» » Промышленный мировой опыт применения технологии К = 0, 006 1 2 1. Вдувание в доменные печи 3 0 4 5 0 0 0 1 1 1 2. Анаэробное сбраживание в метантенках 2 3. Термохимическое обезвреживание 2 1 4. Уничтожение в плазмохимическом реакторе 2 1 1 5. Химическая обработка 2 1 1 1 Сумма баллов (20) 8 3 3 Ранговый коэффициент 40 15 15 0, 24 0, 09 С учетом весового коэффициента 1
Результаты ранжирования технологий Итоговый ранговый коэффициент Ранг Вдувание в доменные печи 14, 47 1 Анаэробное сбраживание в метантенках 25, 18 5 Термохимическое обезвреживание 18, 395 2 Уничтожение в плазмохимическом реакторе 21, 17 4 Химическая обработка 21, 155 3 Технология
Пермский национальный исследовательский политехнический университет Обезвреживание супертоксикантов Company LOGO Выполнил студент гр. ООС – 06 Беляков Г. В.
Скачать презентацию Пермский национальный исследовательский политехнический университет Обезвреживание супертоксикантов Company
перераб СОЗ.ppt