скачать рефераты

скачать рефераты

 
 
скачать рефераты скачать рефераты

Меню

Твердые токсичные отходы промышленности скачать рефераты

В зоне сгорания повышается температура отходов. Для полного их сгорания и охлаждения колосников в этой зоне необходим подвод достаточного количества воздуха, причем необходимо, чтобы отходы долго находились в зоне высоких температур. Если утилизируются сырые необработанные отходы, то период их полного сгорания составляет не менее 3 ч.

В зоне дожигания происходит охлаждение раскаленного шлака воздухом или водой до 250--350 °С.

В процессе сгорания 1 т твердых отходов в среднем образуется до 4000 м3 газообразных продуктов (в пересчете на 0 °С), в которых содержится от 20 до 100 кг летучей золы.

Промышленные отходы перед сжиганием должны пройти ряд подготовительных операций: дробление, гомогенизацию, дегидратацию и др.

На рисунке 4 представлена промышленная установка сжигания токсичных отходов, предназначенная для одновременного сжигания как жидких, так и твердых отходов предприятий машиностроения, химической и лакокрасочной промышленности, в технологических циклах которых используются различные токсичные вещества, эмульсии, растворители и нефтепродукты. А также очистка металлической тары и металлолома от остатков красок, смол и клеевых материалов.

Преимущества данной установки состоят в следующем:

Ш Сжигание различного вида отходов в четырехкамерной печи особой конструкции;

Ш Оптимальное ведение процесса путем регулирования параметров теплообразования и сжигания;

Ш Полное сжигание отходов с различной теплотворной способностью до стерильной золы;

Ш Сокращение объема отходов в 50-100 раз;

Ш Возможность переработки жидких негорючих отходов;

Ш Особенности технологического процесса и конструкция установки обеспечивают отсутствие в сбросных газах вредных веществ;

Ш Наличие эффективной системы газоочистки обеспечивает соблюдение предельно допустимых выбросов в атмосферу;

Ш Безопасная эксплуатация оборудования с помощью системы блокировок и контроля процессов сжигания и газоочистки;

Ш Использование тепла от сжигаемых отходов для нагрева воды или пара.

Рис 4. Установка для сжигания токсичных отходов

А1 - камера прокалки металлической тары; А2 - камера сжигания твердых отходов; A3 - камера сжигания жидких отходов; А4 - камера дожигания дымовых газов; Б1 - Б5 - баки; H1 - Н6 - насосы; С1 - скруббер; AT1 - АТ2 - теплообменники; В1 - вентилятор; К1 - узел загрузки; Т1 - тележка; Р1 - рекуператор; Ф1 - фильтр рукавный.

- сжатый воздух

- масла и нефтешламы

- техническая вода

- дымовые газы

5 ПОЛИГОНЫ ДЛЯ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ

Централизованный сбор, транспортировка, обезвреживание и захоронение неутилизируемых токсичных промышленных отходов обеспечивают эффективную санитарную очистку городов. Количество и разнообразие токсичных промышленных отходов в настоящее время так велико, что обезвреживание этих отходов на самих предприятиях экономически нецелесообразно. Все эти отходы из-за химических и физических свойств не могут быть обезврежены и уничтожены с соблюдением мер безопасности и охраны окружающей среды совместно с бытовыми отходами методом сжигания или складирования на полигонах, поэтому появилась необходимость создания региональных полигонов по обезвреживанию и захоронению неутилизируемых токсичных промышленных отходов

Полигоны для захоронения отходов являются природоохранными сооружениями, предназначенными для регулярного централизованного сбора, удаления, обезвреживания и хранения неутилизируемых отходов. Количество и мощность полигонов для каждого региона обосновывается технико-экономическими расчетами.

5.1 Общие сведения

При организации полигонов для захоронения отходов важное значение имеют:

правильный выбор площадки;

создание необходимых инженерных сооружений;

порядок заполнения полигона отходами;

глубина предварительной обработки отходов;

проведение мониторинга окружающей среды;

* контроль за образованием, сбором и транспортировкой биогаза;

* контроль за образованием, сбором и удалением фильтрата.

В составе полигона следует предусматривать:

Ш завод по обезвреживанию токсичных промышленных отходов;

Ш участок захоронения токсичных промышленных отходов;

Ш гараж специализированного автотранспорта, предназначенного для перевозки токсичных промышленных отходов.

Завод по обезвреживанию токсичных промышленных отходов предназначен для сжигания и физико-химической переработки отходов с целью их обезвреживания или понижения токсичности (класса опасности), перевода их в нерастворимые формы обезвоживания и сокращения объема отходов, подлежащих захоронению.

Участок захоронения токсичных промышленных отходов представляет собой территорию, предназначенную для размещения специально оборудо-ванных карт(котлованов), в которые складируются токсичные твердые отходы различных классов опасности, а также вспомогательных зданий и сооружений.

В соответствии с современными требованиями захоронение отходов должно быть оборудовано следующими отдельными инженерными сооружениями:

Ш уплотненным основанием из минеральных слоев в комбинации с искусственными материалами;

Ш проездами;

Ш сооружениями по сбору просачивающейся воды и ее очистке;

Ш сооружениями по сбору и утилизации вьщеляющегося газа;

Ш * сооружениями по защите ландшафта с помощью рекультивации земель.

Полигоны размещают в свободных от застройки, открытых, хорошо проветриваемых незатопляемых местах, на которых возможно выполнение необходимых инженерных работ. Вокруг полигона на расстоянии не менее 3000 м должна быть создана санитарно-защитная зона.

Полигон может располагаться на расстоянии не менее 200 м от сельскохозяйственных угодий и транзитных магистральных дорог и не менее 50 м от лесных массивов.

Место захоронения должно располагаться на незначительном удалении от главных транспортных магистралей и быть связано с ними дорогой хорошего качества.

Дефицит площади для захоронения отходов вблизи крупных городов можно уменьшить путем организации сети перегрузочных станций, где отходы должны сортироваться, измельчаться и накапливаться по видам. Это позволяет сократить их объем и использовать для захоронения более удаленные полигоны.

Полигоны размещаются на участках со слабо фильтрующими фунтами (глина, суглинок, сланцы и т. д.), имеющими коэффициент фильтрации не более 0,00001 см/с. Уровень фунтовых вод при их наибольшем подъеме должен составлять не менее 2 м от нижнего уровня захороняемых отходов (как правило, заглубленного на 7--15 м).

Главными конструктивными элементами участка захоронения отходов являются герметизирующая облицовка, защитный облицовочный слой, дренажный слой для фильтрата и верхнее покрытие. Для обеспечения герметичности применяют минеральные (глиняные) покрытия, полимерные пленочные материалы (например, полиэтилен высокого давления), покрытия из асфальтобетона, а также усиление почвы бентонитом.

Захоронение должно быть оборудовано надежной системой сбора и удаления фильтрата. Для обеспечения хорошего дренажа на все основание хранилища поверх герметизирующего покрытия укладывают высокопористый слой какого-либо материала, например щебня.

Приему на полигон не подлежат следующие виды отходов:

Ш отходы, для которых разработаны эффективные методы извлечения металлов или других веществ (отсутствие методов утилизации и переработки отходов в каждом конкретном случае должно быть подтверждено соответствующими министерствами);

Ш радиоактивные отходы;

Ш нефтепродукты, подлежащие регенерации

5.2 Технологическая схема работы полигона

Технологическая схема работы полигона должна предусматривать следующие основные мероприятия, позволяющие регулярно и организованно, с соблюдением мер безопасности, удалять неутилизируемые токсичные промышленные отходы предприятий и организаций, обезвреживать их и надежно захоранивать, обеспечив защиту окружающей среды:

Ш организацию сбора неутилизируемых токсичных промышленных отходов на предприятиях-поставщиках;

Ш организацию транспортировки токсичных отходов на полигон;

Ш организацию приема, обезвреживания и захоронения токсичных отходов на полигоне.

При организации сбора токсичных промышленных отходов на предприятиях-поставщиках следует руководствоваться документом «Предельное количество накопления токсичных промышленных отходов на территории предприятия (организации)" и санитарными правилами «Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов".

Способ временного хранения отходов определяется их физическим состоянием и классом опасности веществ -- компонентов отходов. При наличии в составе отходов веществ различного класса опасности их следует относить к токсичным на основании нормативного материала

Временное хранение отходов необходимо осуществлять, как правило, в стационарных складах. Допускается временное хранение отходов на специальной площадке под навесом при соблюдении определенных условий.

Хранение токсичных отходов в открытом виде (навалом, насыпью) или в негерметичной открытой таре как на складе, так и на специальной площадке не допускается.

Транспортировка токсичных промышленных отходов на полигон, как правило осуществляется специализированным транспортом полигона.

Весь автотранспорт, предназначенный для транспортировки отходов должен быть переоборудован с целью:

Ш Обеспечения механизации погрузки и выгрузки отходов;

Ш Исключения возможности потери отходов и загрязнения окружающей среды при транспортировке;

Ш Обеспечения удобства и безопасности обслуживания.

5.3 Обезвреживание токсичных промышленных отходов

Жидкие негорючие отходы, поступающих на полигон, перед захоронением следует обезвоживать и при технической возможности обезвреживать (понижение валентности некоторых металлов, перевод в нерастворимые соединения).

Жидкие, твердые и пастообразные горючие отходы, поступающие на полигон, следует сжигать в печах по возможности с утилизацией физического тепла продуктов сгорания, с последующей очисткой отходящих газов от вторичных вредных веществ.

Твердые и пастообразные негорючие отходы, содержащие растворимые вещества 1 класса опасности, как правило, при технической возможности перед захоронением подлежат частичному обезвреживанию, заключающемуся в переводе токсичных веществ в нерастворимые соединения. Допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании непосредственное захоронение твердых и пастообразных негорючих отходов, содержащих растворимые вещества 1 класса опасности, в герметичных металлических контейнерах.

В цехе физико-химического обезвреживания твердых и жидких негорючих отходов следует предусматривать:

а) установку по обезвреживанию твердых циансодержащих отходов, включающую системы:

Ш приема и измельчения отходов;

Ш приготовления суспензии и перевода цианидов в цианаты:

Ш фильтрации суспензии;

б) установку по обезвреживанию отходов гальванических производств, включающую:

Ш емкостный парк для приема отходов;

Ш систему восстановления Сr+6 и Мn+7 раствором серной кислоты и железного купороса;

Ш систему осаждения ионов тяжелых металлов известковым молоком;

Ш систему фильтрации осадка;

в)установку обезвреживания мышьяксодержащих отходов, включающую:

Ш емкостный парк для приема отходов;

Ш систему перевода соединений трехвалентного и треххлористого мышьяка в мышьяковую кислоту, арсенат натрия и нитрооксифенил -- аросоновую кислоту;

Ш систему осаждения мышъяксодержащих соединений известковым молоком в виде арсената кальция;

Ш систему фильтрации осадка;

Ш систему отпарки фильтрата.

Перечень групп отходов и методов их переработки

Номер группы

отходов

Отходы

Состав отходов

Агрегатное состояние

Методы переработки и захоронения

I

Гальванических производств

Слабокислые или щелочные, содержащие

соли металлов или их

гидроксиды

Жидкие влажностью80- 95% no

массе

Физико-химический метод переработки, заключающийся в понижении валентности некоторых металлов (Cr, Mn), осаждении гидроксидов и других нерастворимых

солей, фильтрации. Осадки после фильтрации транспортируются на захоронение в специальные карты, а фильтрат направляется на очистку

2

Шламовые

осадки

очистных

сооружений

To же, содержащие

минеральные соли, соли металлов

или их гид-

роксидм

Тоже

Жидкие влажностью 80- 90% по массе

3

Садержащие мышьяк

а)жидкие

Мышьяко-

вый и мышьяковистый

ангидриды и

другие соединения

мышьяка в смеси с другими солями

Жидкие

влажностью 85- 98% по

массе

Физико-химический метод переработки, заключаюшийся в переводе соединений мышьяка в арсенид калия, отстаивании и фильтрации

Осадок после фильтрации транспортируется на захоронение в специальные карты, а фильтрат направляется на выпарку

б) твердые и смолообразные

Соли мышьяка

Твердые

влажностью 10- 15%по массе

3aтapивание в герметичные контейнеры и захоронение в специальные карты

4

Содержащие цианистые соединения

Цианистые

соединения

и другие co-

ли

Твердые,

жидкие

Физико-химический метод переработки, заключающийся в дроблении твердых отходов и их перемешивании с жидкими отходами (или водой), переводе цианидов в цианаты, отстаивание и фильтрация. Осадок после фильтрации

транспортируется на захоронение в специальные карты, а фильтрат направляется на локальные очистные сооружения

5

Органические горючие :

а)твердые

Обтирочные материалы; загрязненые опилки;

ветошь; загрязненная деревянная тара; твердые смолы; мастика; промасленная бумага и

упаковка; обрезки пластмасс,

оргстекла; остатки лакокрасочных материалов; пестициды

Твердые

Термическоеe обезвреживание с утилизацией тепла отходящих газов для выработки водяного пара энергетических параметров в котлах-утилизаторах и с системой очистки отходящих газов от пыли и паров хлористого водорода, фтористого водорода и оксидов серы. Зола и ишак, образующихся при сжигании отходов, транспортируются на захоронение в специальные карты

б)жидкие

Жидкие нефтепродукты, не подлежащие регенерации; мас- ла; . загрязненные бензин, керосин, нефть и мазут

Жидкие

Влажностью до 15% по массе

Тоже

в) пастообразные

Загрязненные пастообразные лаки, эмали,

смолы, краски, масла

Пастообразные влажностью до 10% по массе

Тоже

6

Жидкие органические горючие, содержащие хлор (не менее 40%)

Загрязненные растворители, кубовые остатки

Жидкие

Влажностью до 15% no массе

Термическоеe обезвреживание с утилизацией тепла отходящих газов для выработки водяного пара в котлах-утилизаторах и с системой утилизации хлористого водорода в виде раствора соляной кислоты, хлористого кальция или других солей

7

Гальванических производств

Смесь солсй металлов или их гидроксидов

Твердые влажностью 10-15% по массе

транспортируются на захоронение в специальные карты

8

Ртутьсодержащие

Неисправные ртутные дуговые и люминесцентные

лампы

Твердые

Демеркуризация ламп с утилизацией ртути и других ценных металлов

9

Формовочная

смесь

Земля, загрязненная органическими веществами

Тоже

Прокаливание с утилизацией земли

10

Сильнодействующие ядовитые вещества

Мышьяковый и мышьяковистый ангидриды, сулема, соли синильной кислоты, соли нитрилакрн-лпвой кислоты

Твердые, пастообразные

Затаривание в герметичные контейнеры и захоронение в специальные карты

5.4Типы захоронения

Существуют два основных типа захоронения: наземное и подземное.

Подземные захоронения -- шахты, пустоты, скважины, старые нефтяные поля и другие выработки -- используются в основном для размещения опасных и радиоактивных отходов.

Наземные захоронения различных видов (рис. 5) используют для размещения бытового и строительного мусора, а также промышленных отходов с точно учтенным небольшим содержанием токсичных компонентов.

Рис. 5. Виды наземных захоронений отходов:

A -- отвальный тип захоронения; Б -- захоронение на склонах; В -- захоронение в котлованах; Г -- захоронение в подземном бункере; 1 -- отходы; 2-- гидроизоляция; 3-- бетон

Захоронения отвального типа имеют следующие преимущества:

основание захоронения расположено на земной поверхности;

имеется хорошая возможность контроля за уплотнением размещаемого материала;

отвод вод происходит без использования насосов;

имеется хороший контроль за состоянием дренажных систем.

Недостатки захоронений отвального типа состоят в:

сложности оценки устойчивости откосов, особенно при большой высоте захоронения;

высоких сдвиговых напряжениях на основании откосов;

необходимости использования специальных строительных конструкций для повышения устойчивости захоронения;

создании эстетической нагрузки на ландшафт.

Захоронения на склонах в отличие от рассмотренных захоронений отвального типа требуют дополнительной защиты тела захоронения от сползания и от смыва водой, стекающей по склону. Защита осуществляется с помощью строительных конструкций.

Захоронение в котлованах в меньшей степени влияет на ландшафт и не создает опасности, связанной с устойчивостью. Однако оно требует отвода вод с помощью насосов, так как основание расположено ниже поверхности земли. Такое захоронение создает дополнительные трудности для гидроизоляции боковых склонов и основания захоронения отходов, а также требует постоянного контроля за дренажными системами.

Захоронения в подземных бункерах по всем параметрам более удобны и экологически чисты, однако из-за больших капитальных затрат на их сооружение они могут использоваться только для удаления небольших количеств отходов.

Укладка отходов должна осуществляться слоями толщиной не более 2 м при обязательном уплотнении, обеспечивающем наибольшую компактность и отсутствие пустот, что особенно важно при захоронении крупногабаритных отходов.

Уплотнение отходов при захоронении необходимо не только для максимального использования свободного пространства, но и для исключения проблем, связанных с последующим оседанием тела захоронения. Кроме того, рыхлое тело захоронения, имеющее плотность ниже 0,6 т/м3, усложняет контроль за фильтратом, так как в теле неизбежно возникает множество каналов, затрудняющих его сбор и удаление.

Степень компактирования отходов зависит от используемого оборудования, природы отходов и способа их размещения. Для компактирования отходов применяют обычные дорожные машины, такие как бульдозеры на гусеничном ходу, а также специальные тяжелые компакторы со стальными зубчатыми колесами. Использование компакторов позволяет уплотнять тело захоронения до 0,7--0,8 т/м3.

Послойное перекрытие всего основания небольшими слоями отходов равномерной толщины более целесообразно, чем укладка отходов на всю высоту захоронения, но на отдельных участках.

Однако иногда, прежде всего по экономическим соображениям, заполнение хранилища производят посекционно. Основными причинами секционного заполнения являются: необходимость разделения различных типов отходов в пределах одного полигона, а также стремление к уменьшению площадей, на которых образуется фильтрат.

При оценке устойчивости тела захоронения следует различать внешнюю и внутреннюю устойчивость. Под внутренней устойчивостью понимают состояние самого тела захоронения (устойчивость бортов, устойчивость к вспучиванию); под внешней устойчивостью понимают устойчивость основания захоронения (оседание, раздавливание). Недостаточная устойчивость может повредить дренажную систему и гидроизоляцию.

Оседание может явиться следствием следующих причин: » вытеснения воды из влажных отходов; » увеличения объема пустот вследствие истечения биогазов, образующихся в результате микробиологических процессов; « дробления отходов за счет механических нагрузок. Некоторые специалисты считают, что уложенный слой отходов после компактирования должен ежедневно пересыпаться грунтом, что позволяет снизить опасность переноса инфекций грызунами и птицами, а также исключить загрязнение местности при ветреной погоде. При больших площадях полигона это не всегда выполняется из-за технических и экономических трудностей. Более выгодным является использование для временного укрытия тела захоронения полимерных пленок, синтетических разрушающихся пен и других материалов.

После завершения захоронения его необходимо гидроизолировать сверху и провести рекультивацию земель. Такие захоронения должны быть защищены от дальнейшего проникновения осадков и вод просачивания. Делается это не сразу после завершения захоронения, а после окончания биологических процессов в теле захоронения и полного прекращения выделения газов. В противном случае закрытое захоронение может превратиться в бомбу замедленного действия.

Поскольку при захоронении отходов на неорганизованных свалках не выполняются современные требования по гидроизоляции, то эти свалки являются источником загрязнения грунтовых вод и почвы.

Литература

1. Б.Б. Бобович Транспортирование, сжигание и захоронение отходов: Учебное пособие. М-во общ и проф образования РФ, Моск. гос. индустр. университет, 1998.

2. П.П. Пальгунов Утилизация промышленных отходов. М.:1990.

3. Кукуева Т.И. Утилизация промышленных и бытовых отходов. Томск, 1992.

4. Пособие по проектированию полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Москва, 1990.

5. Раковская Е.Г. Промышленная экология. С.-П., 2002.

Страницы: 1, 2