Переработка мусора сжиганием

Установка утилизации отходов сжиганием и выработка электроэнергии

Установка утилизации отходов сжиганием с полным уничтожением диоксинов.

Переработка мусора сжиганиемПереработка мусора сжиганиемПереработка мусора сжиганиемПереработка мусора сжиганием

Установка утилизации отходов сжиганием и выработки электроэнергии – промышленный генератор плазмы, в котором для переработки бытового мусора применяется низкотемпературный плазмохимический процесс. При этом не только утилизируются отходы, но и вырабатывается электроэнергия.

Описание:

Установка утилизации отходов сжиганием – промышленный генератор плазмы, в котором для переработки бытового мусора применяется низкотемпературный плазмохимический процесс. При этом не только утилизируются отходы, но и вырабатывается электроэнергия .

1 – зона накопления, 2 – зона испарения, 3 – зона пиролиза, 4 – активная зона, 5 – зона восстановления, 6 – малореакционная зона, 7 – зона удаления шлака.

Переработка мусора сжиганием

Для плазмохимического реактора , чем больше пластика , тем лучше – как сырье, он идеально подходит, потому что по энергосодержанию он приближен к углю. Таким образом, можно решить проблему всего плавающего пластика в океане.

Плазмогенератор создает рабочую область реактора, с температурами от 1200 до 2000 градусов по Цельсию, где идет процесс пиролиза (термического разложения) и плазменной газификации органических отходов.

В качестве плазмообразующего газа используется атмосферный воздух и водяные пары. В ходе пиролиза органики образуется синтез–газ – смесь монооксида углерода и водорода (СО и Н2), при дальнейшем сгорании которого выделяются углекислый газ и вода.

Рабочим органом плазмогенератора является плазмотрон – система электродов, создающих электрическую дугу, которая разогревает газ до ионизированного состояния.

Установка утилизации отходов сжиганием представляет из себя реакторную колонну, в середине которой расположены генераторы плазмы , а в верхнюю часть засыпаются измельченные и гранулированные органические отходы. Попадая внутрь реактора, органика подвергается процессу газификации.

Полученный синтетический газ может как подаваться на газовую турбину, которая вырабатывает электрический ток, так и использоваться для производства жидкого топлива и водорода. Несгораемые остатки в виде стеклоподобного шлака опускаются вниз.

Преимущества:

– уничтожение всех известных диоксинов, представляющих серьезную угрозу всему живому,

– температура внутри от 1200 до 1800 – этого вполне достаточно, чтобы поддерживался процесс плазмохимической реакции, но при этом не тратить лишней электроэнергии,

– струя плазмы, испускаемая генераторами, регулируется таким образом, чтобы температура органической смеси находилась в установленных пределах,

– в генератор подается защитный рабочий газ, то есть тот же воздух, чтобы ограничить область электрических дуг, где температура может быть и десять, и двадцать, и тридцать тысяч градусов,

– ресурс увеличен до двух тысяч часов, минимум до тысячи за счет специальной организации режима горения, когда электрическая дуга не привязывается к одной точке, а перемещается в магнитном поле,

– по стоимости и простоте производства электроды существенно дешевле зарубежных аналогов: в них используется либо чистая медь , либо порошковое соединение меди с железом,

– простота замены электродов в плазмотроне: может быть произведена буквально за пять минут без какого–либо ущерба для общего процесса,

– возможность менять электроды последовательно, поскольку плазмотронов в реакторе 2–4,

– органика может без проблем использоваться для газификации в плазмохимическом реакторе,

– после утилизации отходов останется 5–7 процентов остеклованного шлака, который в дальнейшем может применяться в дорожном строительстве,

– получаемый в установке синтетический газ может быть сырьем для дальнейшей переработки.

Технические характеристики:

– сжигание 12 тысяч тонн мусора в год,

– производство до 2 мегаватт электроэнергии.

Предположительный расчет на чистую отдачу электроэнергии – не меньше мегаватта в час.

Переработка мусора сжиганиемПереработка мусора сжиганиемПереработка мусора сжиганиемПереработка мусора сжиганием

способы утилизации бытовых отходов
утилизация и переработка бытовых и промышленных отходов
утилизация мусора и отходов
схема утилизации отходов
системы утилизации отходов
утилизация отходов производства и потребления
сбор переработка утилизация отходов
установка для утилизации отходов
проект утилизация отходов
утилизация отходов стоимость
современная утилизация отходов
оборудование для утилизации отходов
правила утилизации медицинских отходов 2015
утилизация отходов 3 класса
хранение и утилизация медицинских отходов
утилизация отходов на предприятии
вывоз и утилизация твердых бытовых отходов
транспортировку и утилизацию отходов
утилизация отходов тбо
организация утилизации и переработки бытовых отходов
утилизация и обезвреживание твердых отходов
проблема утилизации твердых отходов
заняться утилизацией отходов
утилизации производственных отходов
объекты утилизации отходов
утилизация отходов в россии
завод по утилизации отходов
сбор хранение и утилизация медицинских отходов
утилизация отходов 3 класса опасности
утилизация отходов спб
вопросы утилизации отходов
проблема утилизации твердых бытовых отходов
утилизация опасных медицинских отходов
отходы подлежащие утилизации
работы по утилизации отходов
вывоз и утилизация промышленных отходов
утилизация нефтесодержащих отходов
утилизация и использование отходов
сбор и утилизация твердых отходов
твердые отходы и способы их утилизации
процесс утилизации отходов
печь для утилизации отходов
сбор и утилизация промышленных отходов
переработка и утилизация твердых отходов
инструкция по утилизации медицинских отходов
утилизация отходов промышленности
утилизация отходов экология
сбор и утилизация промышленных и бытовых отходов
утилизация отходов медицинских учреждений
утилизация отходов в школах
комплекс утилизации отходов
вывоз мусора утилизация отходов
центр утилизации отходов
утилизация органических отходов
твердые бытовые отходы и способы их утилизации
утилизация древесных отходов
вывоз и утилизация медицинских отходов
решение проблем утилизации отходов
утилизация отходов сжиганием
утилизация отходов купить
места утилизации отходов
обезвреживание и утилизация твердых бытовых отходов
переработка утилизация твердых бытовых отходов
утилизация отходов разного класса
утилизация отходов в 2016 году
нормы утилизации отходов
схема утилизации медицинских отходов
утилизация медицинских отходов разных классов опасности
утилизация вторичных отходов
утилизация отходов строительства
услуги по утилизации и вывозу отходов
производители утилизации отходов
утилизация медицинских отходов цена
расчет утилизации отходов
накопление и утилизация отходов
способы утилизации промышленных отходов
утилизация вредных отходов
план утилизации отходов
прием и утилизация отходов
экологические проблемы утилизации отходов
проблемы утилизации промышленных отходов
утилизация отходов в детском саде
утилизация мусора и бытовых отходов
утилизация пластиковых отходов
утилизация твердых промышленных отходов

Переработка или сжигание: какие способы утилизации отходов в городе наиболее эффективные

Опубликовано фото людей, оставивших девочку на улице в Москве

«Тетя» сестер Хачатурян рассказала, как сейчас живут девушки

Опубликован список российских фильмов, попавших на «доску позора»

Москвичам расскажут, как определить первые признаки инсульта

Малышева рассказала, когда вернется к съемкам после госпитализации

Как будут отдыхать россияне на ноябрьские праздники

Кинолог рассказал, чем лучше кормить собак

Сноуден: Российские власти могут подставить меня

«Готовим законопроект о запрете аниме»: как японцы обидели Поклонскую

Врач заявил о пагубном влиянии кофе на иммунитет

Чем опасно долгое использование смартфона

Михаил Ефремов: Горбачев спас Россию

СМИ узнали, сколько стоит день лечения Заворотнюк

Переработка или сжигание: какие способы утилизации отходов в городе наиболее эффективные

Столица, по данным специалистов экологической организации «РосЭко », в год «производит» около 26 миллионов тонн отходов. Большая часть из них, 17 миллионов тонн, — промышленные, остальное «богатство » — бытового, медицинского и строительного происхождения.

Население мегаполиса растет. Увеличиваются и объемы отходов. Городские программы по экологической безопасности направлены на то, чтобы не вывозить на свалки, а перерабатывать хотя бы 60–70 процентов этого «клондайка». Но удается пустить во вторичный оборот лишь 18 процентов твердых бытовых отходов (ТБО), остальные миллионы тонн грузом ложатся на экологию Подмосковья и близлежащих регионов. Такие цифры приводят городские департаменты жилищно-коммунального хозяйства и природопользования. Почему же не удается наладить полную переработку отходов? На этот вопрос пытались найти ответ участники круглого стола «Вечерки », собравшиеся для обсуждения темы «Москва мусорная. Утилизация отходов: есть ли разумное решение».

В тапочках по Тверской-Ямской

— Москва — «не мусорная »! — сразу возразил своим собеседникам Владимир Кузнецов, муниципальный депутат района Замоскворечье (ЦАО), генеральный директор Центра экологических инициатив. — Стараниями правительства города порядок на большинстве улиц и во дворах наведен. Пять компаний на бюджетные деньги столицы вывозят бытовой мусор регулярно. Вопросы надо ставить по-другому: почему они его не перерабатывают и что или кто мешает малому бизнесу мегаполиса приступить к переработке отходов, которые во многих столицах мира считаются золотыми россыпями?

Действительно, 17 миллионов тонн — гигантский объем для переработки. В этих отходах и металлы, и пластмасса, и стекло, и бумага. Все эти ресурсы можно превращать в полезные предметы — новую мебель, упаковку, предметы быта. Если бытовой металл еще как-то собирают добровольцы (банки из-под пива и прочую пищевую жесть), то с бумагой, стеклом, пищевыми отходами просто беда — их везут на полигоны. Они же не безразмерны.

Столичный мусор принимают только три полигона площадью от 50 до 60 гектаров. Ресурса — максимум на три-пять лет.

Гори-гори ясно

Некоторые знатоки «мусорного дела» считают, что сжигание отходов — единственный цивилизованный способ от них избавиться. Мол, в интересах экологии отходы надо уничтожать как можно быстрее. Поэтому многие специалисты настаивают на скорейшем строительстве мусоросжигательных заводов. Тогда и по Тверской улице, и по Тверской области можно будет в тапочках ходить — так будет чисто. Но в этом случае миллионы тонн вторичных ресурсов в буквальном смысле слова пойдут по ветру.

Представители бизнеса, не поддерживающие строительство мусоросжигательных заводов, возражают: в Германии, например, крупные предприятия по глубокой переработке бытового мусора исчисляют свои доходы в миллиардах евро. Что же касается небольших компаний, то, например, европейская фирма по приему и переработке электронного мусора при штате в 19 человек имеет ежегодный оборот до 190 тысяч евро. Мусоросжигательные заводы у заграничных бизнесменов не в чести. Что же мешает и нам, москвичам, не вывозить «мусорную валюту» самосвалами в Калужскую, Тверскую, Смоленскую и другие области, а пересчитывать ее на территории столицы?

Вышел лодырь из тумана

Экологи предлагают отказаться от сжигания отходов и наращивать их последовательную обработку: сортировать, компостировать и прессовать. Результаты исследований, проведенных Гринпис, говорят о том, что при организации 100 процентов предварительного раздельного сбора отходов всего по трем фракциям — вторсырье, пищевые и неперерабатываемые отходы — затраты на строительство мощностей по переработке мусора могут уменьшиться на 17 миллиардов рублей, а объем остаточных отходов достигнет четырех процентов. На эту чашу весов они кладут и искреннее желание почти 70 процентов жителей столицы собирать мусор раздельно.

Например, Руслан Орехов, ведущий круглого стола «Вечерки», откровенно признался, что сдает свои отработанные «пальчиковые батарейки » в специальный пункт сбора. Его поддержали все остальные участники беседы. Кстати, данные опроса Фонда «Общественное мнение» и интернет-опроса, организованного на сайте правительства Москвы, подтверждают: бытовой мусор доходен, и его надо не уничтожать, а перерабатывать. Для организации конвейера полной переработки городского мусора не хватает, образно говоря, мощной батарейки в лице чиновников и предпринимателей, которая бы дала нужную энергию этому процессу.

Отходы переименовали

Вместе с тем существует постановление правительства Москвы от 09.08.2016 № 492ПП «Об утверждении территориальной схемы обращения с отходами, в том числе с твердыми коммунальными отходами ».

Подобные схемы являются частью законодательных нововведений в сфере обращения с отходами, которые во многом реформируют эту отрасль. Напомним, что с 2017 года в России будет запрещено захоронение тех отходов, которые можно переработать. Поправки коснутся и других пунктов. Так, твердые бытовые отходы переименовывают в твердые коммунальные отходы (ТКО). Теперь коммунальные отходы перестают быть составной частью жилищной услуги. Их больше не будут включать в статью «Содержание и ремонт » в платежках. Вывоз и утилизация ТКО становятся отдельной коммунальной услугой и будут выделены отдельной строкой, как холодная и горячая вода, водоотведение и другие услуги. Начисления за отходы будут производиться по количеству зарегистрированных (проживающих) в квартире.

Со следующего года в столице также появится региональный оператор по обращению с коммунальными отходами. Москвичи будут обязаны заключать договоры. За жильцов многоквартирных домов этим займутся управляющие компании. Однако региональный оператор будет действовать не на всей территории города, а только в ЮАО и в Новой Москве. Остальные округа уже заключили госконтракты с другими компаниями на ближайшие 15 лет.

В утвержденной схеме указано, что в жилом секторе Москвы ежегодно образуется 4 553 054 тонны (23 505 700 кубических метров) коммунальных отходов в год. При этом 83 процента от этого количества попадает на захоронение. Новый закон призван уменьшить эту цифру до 40 процентов до 2025 года. Хотя опыт европейских стран показывает, что сократить долю захоронения можно до самых минимальных объемов, до двух процентов.

Сейчас же в среднем на одного москвича, согласно документу, приходится 642 килограмма бытовых отходов в год и 1531 килограмм других отходов, например, строительных. На переработку на данный момент попадает только чуть более шести процентов отходов жилого сектора.

Переработка мусора сжиганием

Пятницкая улица. Пункт раздельного сбора и сортировки мусора. На снимке: женщина выбрасывает мусор.

ПЕРЕРАБОТКА: ЗА, ПРОТИВ И ЧТО ЖЕ ДЕЛАТЬ

Какие же пути решения проблемы предложили участники круглого стола «ВМ»? В чем видят пути решения? И что думают о таком способе утилизации отходов, как переработка?

Антон Кульбачевский, руководитель Департамента природопользования и охраны окружающей среды:

— В проекте Экологической стратегии Москвы прописано, что до 2030 года мы снизим объем отходов, подлежащих захоронению, на 35 процентов. Соответствующая доля раздельно собранных и отсортированных бытовых отходов будет направлена на вторичную переработку.

Для того чтобы в Москве заработала система раздельного сбора отходов, необходимо создать отрасль по переработке отходов и воспитать у москвичей привычку раздельно собирать отходы. Соцопросы показывают, что более половины жителей столицы уже готовы к этому. Теперь задача правительства Москвы — создать инфраструктуру как для раздельного сбора, так и для переработки отходов. Думаю, на то, чтобы эта система заработала, уйдет от 5 до 10 лет. Но главное — начать.

Михаил Антонов, координатор общественного экологического проекта Росэко:

— Полностью переработать можно любые отходы. Даже пищевые. Их используют для создания плодородного слоя земли (гумуса). Металл, дерево, пластмасса — имеют многоразовое употребление. Важно наладить их сортировку на первом этапе — в доме. Не надо усложнять процесс и ставить пять контейнеров. Достаточно двух: для пищевых и твердых отходов. Проверено социологами — до 70 процентов горожан готовы дома раскладывать мусор в два пакета. Я против того, чтобы мусор свозили на площадки-накопители и там его сортировали. Это затратно. А дома все это можно сделать бесплатно. Надо подправить и законодательную базу. Был такой случай: продавцы уличного кофе пытались остатки кофе собирать в одну емкость, а стаканчики — в другую. Их за это оштрафовали специалисты Роспотребнадзора. Или: любители книг начали собирать макулатуру, их тоже оштрафовали на нарушение пожарной безопасности. Надо, чтобы законодательство способствовало переработке мусора, а не препятствовало ему. Тогда дело сдвинется с места.

Елена Гришина, член Общественной палаты Московской области, заместитель председателя Российской экологической партии «Зеленые»:

— Тема переработки бытовых отходов волнует население не меньше, чем власть. Все мы понимаем, что модернизацию отрасли переработки отходов необходимо проводить в кратчайшие сроки, так как это вопрос экологической безопасности всего московского региона. Должна быть проведена серьезная разъяснительная кампания по вопросу увеличения тарифа на обращение с отходами для населения с учетом включения в него затрат на переработку, обезвреживание, захоронение. Пора правительствам столицы и области договориться и подписать соглашение о взаимодействии и финансировании объектов размещения отходов Москвы в регионе. Деньги из бюджета на выполнение научно-исследовательских работ в рамках государственного заказа по разработке территориальной схемы по обращению с отходами, в том числе с твердыми коммунальными отходами, в Московской области и Москве не должны быть потрачены впустую. Еще есть время объединить усилия общественников, власти и представителей бизнеса, науки, чтобы сделать отрасль по переработке отходов безопасной для людей и экономически эффективной.

Владислав Жуков, заместитель председателя комитета Торгово-промышленной палаты по природопользованию и экологии:

— В крупных городах, таких как Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, раздельный сбор мусора гражданами играет скорее информационно-агитационную роль, но не решает проблемы в сфере обращения с твердыми коммунальными отходами. Для каждого конкретного гражданина финансовая заинтересованность минимальна, поскольку макулатура, пластиковые бутылки, алюминиевые бутылки или стекло — крайне малорентабельный источник дохода для горожан. Есть ли выход из создавшегося положения? Да, есть. В 2017 году вступит в силу статья Закона № 458 ФЗ. Она запрещает размещение отходов, содержащих полезные фракции, на полигонах. То есть будет заставлять бизнесменов, занятых в операциях по обращению с отходами, создавать производственную базу по их сортировке. Нужно ли продолжать просвещать население по этой проблеме? Безусловно. Потому что есть опасные отходы: ртутные лампы, градусники, батарейки. Горожанин должен знать, как от них избавляться правильно. Правда, и здесь мы натыкаемся на ряд технических и социальных проблем: наличие мусоропроводов в многоквартирных домах, удаленность мусорных контейнеров для жителей пятиэтажек, необходимость сортировать отходы в квартире. Но это не должно стать тормозом для решения проблемы утилизации отходов.

Владимир Кузнецов, муниципальный депутат района Замоскворечье, генеральный директор Центра экологических инициатив:

— Для переработки бытовых отходов необходимо создать специальный государственный орган. Он должен контролировать всю цепочку, от «рождения» мусора до его естественной гибели. Важно прописать, кто и на каком этапе является собственником отходов: в квартире — хозяин, в мусоропроводе — управляющая компания, в контейнере — сортировщик или эвакуатор (хорошо бы в одном лице). Тогда будет ясно, с кого спросить за этот мусор. В доме сбор и сортировку отходов должны контролировать не чиновники, а сами жильцы в лице правлений ТСЖ, ЖСК , Совета дома. Важно, чтобы отходы у дома сначала сортировали, а потом уж вывозили. Это экономически выгодно. Вывоз 1 кубометра неразобранных отходов стоит по городу в среднем около 500 рублей, а переработанного — 250 рублей. Организационно это сложный, нервный процесс. Но однажды налаженная работа дает прекрасные результаты.

15 тысяч рублей стоит одна тонна бытовых переработанных и спрессованных отходов из пищевой жести в виде банок из-под пива, различных энергетических напитков, соков, другой металлосодержащей упаковки и тонкой металлотары.

КРУГЛЫЙ СТОЛ: «МОСКВА МУСОРНАЯ. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ: ЕСТЬ ЛИ РАЗУМНОЕ РЕШЕНИЕ»

Сжигание мусора несовместимо с концепцией устойчивого развития

Переработка мусора сжиганием
Рис. 1. Утилизация твердых отходов в странах Европы

Доклад доктора технических наук Игоря Михайловича Мазурина (НИУ МЭИ) и инженера-эколога Веры Владимировны Понуровской (НИУ МЭИ) на XXV заседании Всероссийского междисциплинарного семинара-конференции геологического факультета МГУ «Система Планета Земля» 31 января 2017 года.

Сегодня на территории России скопилось более 31 млрд тонн неутилизированных отходов, и их количество ежегодно увеличивается более чем на 60 млн тонн в год. Однако, главной проблемой является не постоянное увеличение количества мусора, а, скорее, неумение им распорядиться. На приведенной ниже диаграмме хорошо видно, что Россия — мировой лидер по депонированию мусора.

В России нет заводов, которые осуществляют полный цикл переработки мусора. Большинство отечественных производств до сих пор ограничиваются покупкой промышленных прессов, необходимых для спрессовывания мусора для его дальнейшей укладки на полигоне.

В Москве официально функционируют четыре мусорных полигона: «Саларьево», «Ракитки», «Сосенки» и «Малинки», их емкость практически исчерпана. За первую неделю работы проекта Общероссийского народного фронта (ОНФ) «Генеральная уборка» на «Интерактивной карте свалок» только в Москве и Московской области была отмечена 21 нелегальная свалка. Всего же, по неофициальным данным, в России больше 20 тысяч таких свалок.

Как же эту проблему собираются решать в Год Экологии? Прямо перед Новым Годом Правительство утвердило паспорт приоритетного проекта «Чистая страна».

С января 2017 по 2025 год в стране предусматривается построить пять экологически безопасных мусоросжигающих заводов с термической обработкой твердых коммунальных отходов: четыре в Московской области и один — в Казани. Регионы, где начал реализовываться проект, выбраны не случайно — Татарстан и Москва с Подмосковьем не справляются с объемом твердых коммунальных отходов, которые образуются на их территории. При этом строятся эти заводы будут по зарубежным технологиям, включенным в справочник НДТ по обращению с отходами.

В процессе работы над справочником наилучших доступных технологий осуществлялся перевод и реферирование европейских технических справочников BREF, директив Совета Европы в сфере обращения с отходами и иных зарубежных источников, содержащих информацию о механизмах применения принципа наилучших доступных технологий.

Справочник НДТ по обращению с отходами составлен в 3 частях. Части 1 и 2 посвящены НДТ для обращения с отходами различными методами, за исключением специальных технологий по сжиганию, в части 3 представлены НДТ для сжигания отходов. НДТ для обращения с отходами и НДТ для сжигания отходов составлены на основе отдельных европейских справочников, то есть принята структура, аналогичная сложившейся в странах ЕС. Авторы справочника уверяют, что организационно-техническая и эколого-экономическая информация, содержащаяся в справочнике, адаптирована для применения в Российской Федерации. Здесь возникает несколько вопросов:

1. Каким образом вышеупомянутая информация адаптирована для российских реалий?

2. Почему в справочник не вошла ни одна отечественная технология ни по переработки мусора различными методами, ни по термической переработке?

3. И, наконец, почему в приоритетный проект вошли только технологии, касающиеся сжигания отходов?
Ответов на эти вопросы нет.

Но прежде всего необходимо разобраться, отвечает ли строительство мусоросжигательных заводов российскому природоохранному законодательству. Согласно ст.1 ФЗ №89 «Об отходах производства и потребления» целью обезвреживания отходов является «снижение негативного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду».

Зарубежные исследования здоровья людей, живущих поблизости от мусоросжигательных заводов, отмечают более частые случаи саркомы, лимфомы, рака легких, рака печени, врождённых уродств, а также аллергических заболеваний.

В самой грязной 1-километровой зоне, где риск онкологии высок для всех, неизбежно окажутся сотрудники завода и жители ближайших дач. В 5-километровой зоне, где риск заболеть раком у детей возрастает в два раза, оказывается множество деревень. В 24-километровой зоне загрязнения (расстояние, на которое могут распространяться образующиеся при сжигании отходов диоксины) проживает более полумиллиона человек.

При сжигании на мусоросжигаительном заводе 1 килограмма поливинилхлорида, из которого изготовлены многие виды линолеума, оконных рам и электрооборудования образуется до 50 микрограммов диоксинов. Этого количества достаточно для развития раковых опухолей у 50 000 лабораторных животных.

Диоксины — это глобальные экотоксиканты, обладающие мощным мутагенным, иммунодепрессантным, канцерогенным, тератогенным и эмбриотоксическим действием. Они слабо расщепляются и накапливаются как в организме человека, так и в биосфере планеты, включая воздух, воду, пищу. Причина токсичности диоксинов заключается в способности этих веществ точно вписываться в рецепторы живых организмов и подавлять или изменять их жизненные функции.

Диоксины, подавляя иммунитет и интенсивно воздействуя на процессы деления и специализации клеток, провоцируют развитие онкологических заболеваний. Вторгаются диоксины и в сложную отлаженную работу эндокринных желез. Вмешиваются в репродуктивную функцию, резко замедляя половое созревание и нередко приводя к женскому и мужскому бесплодию. Они вызывают глубокие нарушения практически во всех обменных процессах, подавляют и ломают работу иммунной системы, приводя к состоянию так называемого «химического СПИДа». Недавние исследования подтвердили, что диоксины вызывают уродства и проблемное развитие у детей.

В организм человека диоксины проникают несколькими путями: 90 процентов — с водой и пищей через желудочно-кишечный тракт, остальные 10 процентов — с воздухом и пылью через лёгкие и кожу. Эти вещества циркулируют в крови, откладываясь в жировой ткани и липидах всех без исключения клеток организма. Через плаценту и с грудным молоком они передаются плоду и ребенку.

В настоящее время в России работают 7 мусоросжигательных заводов. Сжигание мусора на них производится при температуре до 850 градусов Цельсия. При такой температуре образуется максимальное количество диоксинов, поскольку эффективное разрушение диоксинов возможно только при температурах выше 1200 градусов.

Как же собираются контролировать такой опасный загрязнитель как диоксины? Согласно все тому же справочнику НДТ — раз в год. Такой редкий контроль не вызывает удивления, если вспомнить тот факт, что в России есть только 3 лаборатории, способные сделать анализ на диоксины: в Москве, в Уфе и в Обнинске.

Таб. 1. Периодичность контроля маркерных загрязняющих веществ в выбросах в атмосферный воздух

Переработка мусора сжиганием
Переработка мусора сжиганием

Раз в год собираются контролировать также кадмий, таллий, ртуть и ее соединения. А меду тем, Нью-Йоркский Департамент охраны окружающей среды установил, что государственные мусоросжигательные заводы выбрасывают до 14 раз больше ртути, чем угольные электростанции в расчете на единицу энергии. В 2009 году в Нью-Йорке мусоросжигательные заводы сбросили в общей сложности на 36% больше ртути, чем угольные заводы.

Напомним, что такое понятие, как «экологическое преступление» в нашем законодательстве отсутствует, а загрязнением часто считается превышение вредного компонента над фоном.

При этом архивные данные государственного мониторинга большей части территории нашей страны отсутствуют, и доказать вред причиненный ОС (тем более аккумулятивный) практически невозможно.

Что касается менее серьезных загрязнителей, чем ртуть и диоксины, то концентрации их выбросов в атмосферный воздух от мусоросжигательных установок превышают ПДК этих же веществ зачастую на три порядка.

Таб. 2. Текущие уровни выбросов в атмосферный воздух

Переработка мусора сжиганием
Переработка мусора сжиганием

Кроме того, Министерство природных ресурсов России только еще планирует запретить сжигание не сортированного мусора, пригодного к переработке. А до этого запрета на мусоросжигательных заводах будут жечь все подряд.

Почему в этом аспекте Россия не позаимствовала мировой опыт, остается неясным. В Европе, где тоже существуют мусоросжигательные заводы, осуществляется раздельный сбор:

— люминисцентных ламп, содержащих ртуть;

— элементов радиоэлектроники: батареек, аккумуляторов, микросхем, содержащих тяжелые металлы;

— химически агрессивных компонентов.

Кроме того, Директива ЕС об отходах предписывает раздельный сбор минимум четырех фракций твердых коммунальных отходов: стекла, бумаги, металла и пластика. При этом различные национальные законодательства могут предписывать населению осуществлять еще более тщательную сортировку мусора.

В ЕС приняты также отдельные директивы, регулирующие обращение со специальными видами отходов — упаковкой, отработанными маслами, отходами очистных сооружений, батарейками, вышедшими из употребления транспортными средствами, отходами электроники.

В России отсутствие нормативной базы по сортировке мусора приведет к тому, что подобрать сорбент на вредные выбросы будет практически невозможно, потому что невозможно будет спрогнозировать состав активных радикалов, которые дадут отходы при окислении. Невозможно будет и спрогнозировать те вещества, которые получатся при рекомбинации полученных радикалов. При таком подходе на выходе мы можем получить даже более токсичные вещества, чем те, которые мы планировали сжечь.

Хочется обратить внимание и на ультра-мелкие частицы, которые не может задержать даже правильно подобранный фильтр.

Ультра-мелкие частицы — это частицы, рожденные от горения материалов (в том числе полихлорированные бифенилы, диоксины и фураны). Эти частицы могут быть смертельными, вызывая раковые заболевания, инфаркты, инсульты, астму и заболевания легких. Подсчитано, что взвешенные в воздухе твердые частицы являются причиной гибели более 2 млн человек по всему миру каждый год.

Не стоит забывать также и то, что фильтрующие установки и элементы к ним обычно составляют около 2/3 стоимости всего проекта мусоросжигательного завода. В условиях российской действительности дорогостоящие фильтры могут установить, но потом отключить. Штрафы за такое нарушение незначительны, да и специалисты Росприроднадзора должны предупреждать о предстоящей проверке за три дня.

У Росприроднадзора, напомним, уже были претензии к газоочистным установкам мусоросжигательного завода. Так в ходе проверки в 2009 году МСЗ №2 в Москве предъявляются претензии к качеству работы и обслуживания газоочистных установок (ГОУ):

«В 2007 году оценка эффективности работы ГОУ вообще не проводилась. Технические осмотры ГОУ не проводятся», «фактическая эффективность ГОУ по веществам: диоксины и фураны, ниже заявленной в паспортах газоочистных установок проектной эффективности».

Почему-то полным молчанием обходят и сточные воды мусоросжигательных заводов.

Таб. 3. Текущие уровни сбросов сточных вод от систем мокрой газоочистки

Переработка мусора сжиганием
Переработка мусора сжиганием

Совершенно очевидно, что данные уровни сбросов не предназначаны для сброса в водоем, а, значит, необходимы дорогостоящие и многоступенчатые системы очистки сточных вод мусоросжигательных заводов.

Таким образом, можно убедиться, что мусоросжигательные заводы наносят вред окружающей среде и не удовлетворяют основной цели закона «Об отходах производства и потребления».

Кроме основной цели в законе прописан и основной критерий обезвреживания отходов. Этим основным критерием является уменьшение массы отходов.

Строительство мусоросжигательного завода в Казани планируется под лозунгом «Нулевое захоронение». Золу, остающуюся после сжигания отходов (а это 20−30% от массы отходов) планируется пустить в дорожное строительство.

Однако, на самом деле зола очень токсична (III класс опасности), поэтому сфера ее полезного применения весьма ограничена. Кроме того, не предусмотрен радиологический контроль золы мусоросжигательных отходов, хотя, как известно, при сжигании происходит повышении радиактивности примерно в 10 раз.

Зола ввиду своей химической нестабильности ограниченно применима в качестве заполнителя при строительстве дорог и малоответственных железобетонных изделий (бордюрный камень), то есть там, где обеспечивается ее стабилизация путем добавки в твердеющие смеси. К тому же, согласно последним исследованиям, добавка к цементным смесям золы от мусоросжигания ухудшает прочность цемента, хотя и приводит к стабилизации содержащихся в ней металлов. Во многих случаях зола захоранивается как токсичные отходы на специально оборудованных площадках.

Для обеспечения экологической безопасности и возможности широкого использования золы в строительстве требуется ее специальная переработка. Основная технология обезвреживания золы — ее переплавка с использованием различных схем подвода тепла (электрическая дуга, плазма и т. д.). Такой подход к проблеме видится не оправданным как по технологическим (многостадийность процесса утилизации отходов), так и по экономическим причинам (дополнительные капитальные и энергетические затраты).

Безусловно, в России существуют и отечественные технологии (например, утилизация отходов в шлаковом расплаве в печах Ванюкова), позволяющие получать потенциально экологически безопасные шлаки для производства широкого спектра строительных материалов.

Но, повторимся, ни одна отечественная технология в справочник НДТ так и не вошла.

Кроме того, по разным оценкам 1 т отходов при их сжигании дает 4−5 т продуктов горения и 2,5 м3 сточных вод. Их опасность для человека и окружающей среды мы подробно рассмотрели выше.

Стоит упомянуть и о том, что лоббисты мусоросжигательных заводов упорно умалчивают о дальнейшей судьбе сорбентов, которые должны улавливать вредные выбросы. В среднем любой сорбент рассчитан примерно на 10 тысяч циклов. Это примерно год эксплуатации, чуть больше или чуть меньше. А дальше сорбенты надо либо утилизировать, либо регенерировать, извлекая из них ядовитые компоненты. Ни про регенерацию, ни про утилизацию сорбентов ничего не известно. Напомним, что раз технология зарубежная, то, соответственно, зарубежные и комплектующие этих заводов, и сервисное обслуживание, то есть мы неизбежно попадаем в технологическую зависимость.

Таким образом, становится очевидно, принцип «нулевого захоронения» практически невозможен, а мусоросжигательные заводы не уменьшают, а увеличивают массу отходов, то есть не соответствуют основному критерию их обезвреживания.

В Московской области и Казани будут построены заводы швейцарско-японской компании Hitachi Zosen, которая возвела более 500 заводов по всему миру. Ниже мы кратко рассмотрим, как обстоят дела в этих странах с утилизацией мусора.

В Швейцарии шлак от МСЗ не используют для дорожных покрытий (как это предлагается в России), а захоранивают или используют при рекультивации мусорных полигонов. Фильтры же от МСЗ вообще экспортируются для захоронения в Германию. Повторимся, что судьбу российских фильтров упорно обходят молчанием.

В Японии уже давно проводится глубокая переработка вторсырья. В префектуре Иокогама жители сортируют мусор по 10 наименованиям. А городке Камикатцу, что на Сикоку, таких наименований до недавнего времени было 34, это число планируется увеличить до 44 в ближайшие пару лет.

Сортировка мусора не обязательно дороже его сжигания, полагают в Японии. И кое-где уже сокращают количество мусоросжигательных заводов. В Камикатцу за последние четыре года количество сжигаемого мусора сократилась вдвое.

Наконец, рассмотрим японскую динамику. В 2001 году сожжено 42 млн. т, захоронено 3 млн. тонн, переработано 7 млн тонн мусора в год. В 2008 же сожжено было уже только 36 млн тонн, захоронено 0,75 млн тонн, переработано — 10 млн тонн, при этом несложно заметить, что общее количество произведенного мусора сократилось на 12% — результат целенаправленных системных усилий муниципалитетов и гражданских инициативных групп.

Что касается других стран, то в США, например, в США из 150 МСЗ сегодня осталось около 70, а за последние 8 лет вообще не было построено ни одного нового мусоросжигательного завода. В Великобритании в 2009 году агентство рекламных стандартов запретило мусорной компании SITA Корнуолл распространять брошюры за пропаганду сжигания и, среди прочего, предъявило претензии в необоснованном указании на то, что Великобританское Агентство по охране здоровья якобы заявило, что современные мусоросжигательные заводы безопасны.

Необхоимо отметить, что в России общественность категорически против мусоросжигательных заводов. Так, Гринпис России, движение «РазДельный Сбор» и ЭКА объединились в «Альянс против сжигания и за переработку отходов» для информирования населения России об опасностях, которые несёт использование мусоросжигательных технологий.

Альянс подготовил и опубликовал меморандум, в котором можно в подробностях ознакомиться с позицией общественных организаций по вопросу обращения с отходами. В документе подчёркивается, что планы по строительству мусоросжигательных заводов противоречат действующему законодательству и основным направлениям государственной политики в сфере обращения с отходами в РФ. Экологически безопасной и экономически эффективной альтернативой, отвечающей целям устойчивого развития страны, являются сокращение потребления и повторное использование, а также раздельный сбор и переработка отходов.

Альянс обращает внимание, что существует конкуренция за отходы между мусоросжигательной и перерабатывающей отраслями. Поэтому поддерживая в первую очередь строительство мусоросжигательных заводов (МСЗ), правительство РФ блокирует развитие отрасли вторичной переработки, так как самые хорошо горящие отходы — пластик и макулатура — являются и самыми востребованными на рынке вторсырья.

В меморандуме отмечается опасность попыток объявить энергию от сжигания отходов возобновляемой и ввести на неё «зелёный» тариф, который обяжет участников оптового рынка электроэнергии закупать энергию у МСЗ. Разница в тарифах будет переложена на потребителей, либо будет компенсироваться за счёт субсидий из бюджета, которые могли бы направляться в том числе на развитие отрасли вторичной переработки.

Итак, мусоросжигательные заводы не только уничтожают полезные компоненты, содержащиеся в отходах, но и являются исключительно опасным производством для человека и окружающей среды.

Вред сжигания мусора

Отходы – н еиссякаемый источник топлива .

Отходы – важная экологических проблема, затрагивающая каждого из нас. Ведь, люди покупают много вещей, реклама призывает нас приобретать, задает стиль и образ жизни. Складывается так называемое общество потребления. Приобретенные вещи служат короткий срок. Итогом становится то, что мусора становится больше. На одного человека в среднем приходится около 400 кг мусора в год.
А из-за искусственных материалов отходы заполняют свалки, в которых будут лежать десятки, а может даже и сотни лет, не разлагаясь. Отравляют воду, землю и воздух. Выходит газ, который может вызвать онкологии у людей. Поэтому очень важно перерабатывать отходы. Итак, переработка отходов — это такой вид деятельности, при котором повторно используются обществом переработанные материалы.
Переработка отходов очень важна и является одним из рациональных решений человечества. Во-первых, ресурсы нашей планеты ограничены, и цикл самовоспроизводства требует длительного времени. Во-вторых, борьба с загрязнением окружающей среды. В-третьих, будет меньше мусора, что значительно сэкономит территории. Ведь с каждым годом территории, выделяемые под свалки, увеличиваются на размеры, занимаемыми такими городами как Санкт-Петербург и Москва. Целью переработки является превращение отходов во вторичное сырье, энергию или продукцию с необходимыми свойствами.
Итак, процесс переработки:
1) сбор
2) транспортирование
3) утилизацию
4) обезвреживание
5) размещение
6) хранение
7) захоронение
8) уничтожение
9) другие организационно-технологические мероприятия
В переработку может входить обработка, но только в тех случаях когда она технически целесообразна или экономически выгодна. Отходы можно использовать вторично, но чтоб их использовать нужно отсортировать. Для каждого вида мусора есть свои способы переработки. В данной статье мы расскажем о сжигании мусора.

Переработка мусора сжиганием

Сжигание мусора – это один из способов по избавлению от мусора. Суть метода заключается в термической обработке твердых бытовых отходов, которые разлагаются на пепел, шлак. Энергия, образующаяся в процессе сжигания используется для выработки электричества и отопления. Например, в Швеции активно сжигают свой мусор и используют в системе центрального отопления. Один житель Швеции вырабатывает порядка 3 тонн мусора. Но своего мусора им недостаточно и они завозят из соседних стран. В Швеции за счет сжигания удалось снизить расходы на газ и нефть. Данный способ позволяет снизить объемы бытовых отходов под захоронение в 10 раз. Однако сжигание хлоросодержащих полимерных материалов ведёт к образованию т оксичных веществ , диоксинов и фуранов . В зависимости от технического оснащения фильтры могут улавливать большую часть вредных веществ. Следует заметить, что пепел, остающийся после сжигания очень токсичен и его нужно утилизировать.

Переработка мусора сжиганием

Вред здоровью от сжигания мусора

При сжигании мусора на старых заводах, не имеющих, современных систем фильтрации будет, нанесен значительный ущерб экологии. Попадая в почву, образующиеся при сгорании вещества разлагаются десятилетиями. Опасность заключается в отравлении вод, почвы и воздуха. Так как пищевая цепочка может закончиться на человеке. Такого рода вещества способны вызвать множество тяжелых и неизлечимых недугов, в том числе онкологию, повреждая иммунную систему человека, печень, мозг и кожу.

Женщина особенно должна быть осторожной, ведь это может грозить аномальным развитием плода при беременности или сказаться на здоровье будущего ребенка и её самой. Ведь женский организм особенно чувствителен к такому «вторжению». И мы потом ходим по врачам, не зная от чего все проблемы.

Переработка мусора сжиганием

Загрязняющие вещества выбросов МСЗ, распространяясь с потоками воды и воздушными массами, со временем накапливаются в пищевых цепочках и организме человека, оказывая влияние, способное проявиться через многие годы.

Широкий спектр заболеваний был обнаружен у людей, работающих на мусоросжигательном производстве и живущих неподалеку. Это рак (у взрослых и детей), заболевания дыхательной и сердечно-сосудистой систем, нарушения иммунитета, рост количества аллергических реакций и врожденных аномалий. Выводы многих исследований, и в первую очередь, по онкологическим заболеваниям, касаются в основном старых технологий сжигания отходов. Однако даже и современные технологии сжигания мусора, введенные в действие в последние несколько лет, продолжают

Печи (установки) для сжигания и утилизации вредных отходов и мусора

Инжиниринговая компания Интех ГмбХ (Intech GmbH) является официальным дистрибьютором различных производителей промышленного оборудования предлагает осуществить расчет, сборку, поставку и проведение шеф-монтажных работ различных типов печей и установок для сжигания и утилизации вредных отходов и мусора.

Утилизация отходов (мусора) – общее описание, классификация

Продукты деятельности людей в быту, транспорте, в областях промышленности и хозяйства, которые не находят применения непосредственно в местах их образования, или используются в качестве сырья в других сферах промышленности или в ходе переработки, носят название отходов. Ими могут быть остатки материалов, сырьевые отходы, остаточные полуфабрикаты, которые образуются в процессе выпуска продукции и утрачивают свои полезные физические качества (полностью или частично). В ходе переработки сырья, при добыче, обогащении полезных ископаемых также образуются продукты, которые считаются отходами производства, ибо это производство не занимается получением этих продуктов. Непригодные в дальнейшем применении по прямому назначению, списанные машины, различный инструментарий, бытовые изделия называются отходами потребления.

Возможное использование отходов определяет их как утилизируемые и не утилизируемые. В отношении утилизируемых отходов существуют всевозможные технологии их переработки, сопровождаемые вовлечением их в оборот хозяйства или промышленности. Для не утилизируемых отходов таких технологий на сегодня не существует. Классификатор промышленных отходов, расчет по гигиеническим значениям вещества или экспериментальный путь определяют принадлежность отходов к определенным группам.

Отходы всех групп и классов подразделяют на:

  • отходы твердого типа,
  • пастообразного вида,
  • жидкостные,
  • пылевидные (газообразные).

К отходам твердой группы можно отнести негодную тару (металлическую, деревянную, картонную, пластмассовую), обтирочные материалы, отработанные фильтроэлементы и фильтровальные материалы, обрезки полимерных труб, остатки кабельной продукции. К отходам пастообразной группы относятся шлам, смола, фильтровальные осадки и пироги с фильтров и отстойников после очистки емкостей от теплообменников. Жидкими отходами могут быть сточные воды, которые вследствие своей высокой токсичности не подлежат биологической очистке. Пылевидные (газообразные) отходы представляют собой выбросы с участков обезжиривания на металлургическом производстве, при окраске оборудования.

Принадлежность отходов к группе по химической устойчивости подразделяет их на взрывоопасные, самовозгорающиеся, разлагающиеся (с выделением при этом ядовитых газов), устойчивые. Далее отходы подразделяются на растворимые в воде отходы и отходы, которые не растворяются в воде. По своему происхождению отходы делятся на органические, неорганические отходы, а также смешанные. Отходы промышленности представляют собой зачастую химические отходы, являющиеся неоднородными, сложными смесями из поликомпонентов, которые обладают всевозможными физико-химическими свойствами и могут представлять опасность химического, токсического, коррозийного, биологического действия, а также опасность возгорания и взрывоопасность. Отходы можно классифицировать по различным признакам: по их химическим признакам, по их технологическому образованию, по их возможной переработке в дальнейшем и их дальнейшему использованию. В России химические отходы делятся на четыре класса опасности, с которыми связаны затраты на их переработку и захоронение:

  1. отходы чрезвычайно опасного класса; сюда относятся отходы с содержанием ртути и её соединений, а также сулемы, хромовокислого и цианистого калия, сурьмы. Токсичность соединениям ртути придает вредное воздействие иона Hg2+. В организм человека и животных ртуть попадает не в виде ионов, а при соединении в крови с молекулами белка, образуя после таких соединений металлопротеиды. При отравлении выше названными веществами наступает нарушение функций центральной нервной системы, поражение почек вплоть до полного их отказа, что впоследствии приводит к смерти пострадавшего;
  2. отходы высоко опасного класса; сюда относятся отходы с содержанием хлористой меди, щавелевокислой меди, трёхокиси сурьмы и соединений свинца. Токсичность их проявляется, как и любой процесс отравления, сопровождаясь анемией, язвой желудка, изменениями в печени и почках, кровоизлиянием во внутренних органах, смертью;
  3. отходы умеренно опасного класса; сюда относятся отходы с содержанием оксидов свинца, хлоридов никеля, 4-хлористого углерода. При длительном воздействии на организм понижается число эритроцитов;
  4. отходы малоопасные с содержание сульфатов магния, фосфатов, соединений цинка. Сюда относятся отходы, образующиеся в результате флотационного метода обогащения полезных ископаемых, где применяются амины. Попадая в организм, пыль фосфатов приводит к развитию пневмосклероза, сокращению бронхов и кровеносных сосудов. Контакт кожи человека с фосфатами может вызвать дерматиты, характеризуемые сыпью, жжением и зудом;
  5. отходы не опасные и не токсичные.

Проблемы, связанные с защитой окружающей среды, занимают сегодня одно из первых мест среди актуально важных задач человечества. Выбросы от промышленных предприятий в атмосферу достигают сегодня таких размеров, что допуски по санитарным нормам в отношении уровня загрязнений оказываются превышенными в несколько раз. Тоннами поступают в биосферу отходы в твердом, пастообразном, жидком, газообразном виде, нанося тем самым неоценимый вред природе, подрывая её ресурсы. В связи с этим появилась необходимость разработать и внедрить новые современные и безопасные методы решения проблемы избавления биосферы от ее загрязнения производственными и потребительскими отходами. С целью выбора более рационального пути решения данной проблемы ведётся предварительный учет отходов и их оценка.

После сбора отходов производится их оценка. В зависимости от этого отходы перерабатываются, подвергаются утилизации или захоронению. Переработке подвергаются такие отходы, которые оказываются полезными в будущем.

Например, отработанные масла подвергают очистке от продуктов коррозии, износа, очищают их от взвешенных частиц, продуктов термического распада, вводя после этого присадки. Вследствие чего получают масла для повторного применения.

Отходы резино-технических изделий, как автомобильные шины, измельчают, затем отправляют на новое изготовление этой же продукции.

Ртутные лампы подвергают демеркуризации, получая при этом ртуть.

Отработанное ядерное горючее с атомных станций перерабатывается на радиохимических заводах. При такой переработке получают плутоний и уран, используя их в дальнейшем в ядерных реакторах.

Технологические методы переработки отходов и оборудование, применяемое для утилизации отходов предприятий промышленности, предусматривают разработку технологических процессов, предусматривающих:

  • снижение степени химических загрязнений окружающей среды токсичными веществами при утилизации отходов;
  • совершенствование оборудования для утилизации и переработки отходов, методов их переработки, способов очистки выбросов газа в атмосферу и очистки сточных вод.

Отходы, которые не подлежат переработке и использованию в дальнейшем как вторичное сырьё, которые нуждаются в сложной и эконолически не выгодной переработке, или которые имеются в избыточном количестве, которые не подлежат сжиганию, не поддаются нейтрализации, должны быть захоронены на полигонах. Целесообразно использовать для захоронения такого рода отходов специально создаваемые хранилища с последующим использованием промышленных отходов в будущем. При захоронении отходов промышленности можно использовать резервуары геологических формаций, как гранит, вулканические породы, базальты, соляные толщи, гипс, доломит, глина и т.д. Такие хранилища можно сооружать как самостоятельные хранилища, а можно их организовывать совместно с горнодобывающими производствами. При таком размещении отходов следует соблюдать определенные условия:

  • водонепроницаемость пластов и наличие над ними и под ними водоносных толщ;
  • исключение деформаций, возникающих при сдвиге под действием собственной массы, динамических нагрузок, вследствие землетрясения, наземных взрывах, способных сделать толщу водопроводящей;
  • размещение хранилища рядом с населенным пунктом, места появления наводнений, прорывов дамб и плотин;
  • имеющиеся способы и средства, с помощью которых можно будет быстро и надёжно “блокировать” выработки, через которые осуществляется подача отходов в выработанное пространство.

Для подземного захоронения отходов подходят различные глубины и зоны гидродинамики в литосфере, в связи с чем, хранилища подразделяются на неглубокие, среднеглубокие и глубокие. Подземные ёмкости можно создавать и нетрадиционными способами с помощью энергии камуфлетного взрыва и ядерного взрыва. Итак, хранилища токсичных отходов промышленности представляют собой сложную геотехническую систему с компонентами геологической среды, как массивы горных пород, подземные воды. Сюда относятся также инженерные сооружения наземно-подземного типа, как выработки, скважины и прочие виды коммуникаций.

Взрывоопасные отходы, которые после создания технологий для их переработки и использования могут быть ценны и полезны в будущем, целесообразно хранить в подземных хранилищах, к которым предъявляются повышенные требования к обеспечению безопасности и возможной флегматизации. С уничтожением взрывоопасных отходов связаны большие затрачиваемые средства на обеспечение безопасности при осуществлении процесса. Размещение хранилищ с взрывоопасными отходами подлежит общим защитным мероприятиям по хранению промышленных отходов. Удары механического типа, трения, воздействия высоких температур, электрическое искрообразование или блуждающие токи, химические взаимосвязи между компонентами, опасность близкого взрыва могут оказать воздействие на отходы и вызвать их возможный взрыв. Существует ряд отдельных требований, которые предъявляются к хранению данного рода отходов:

  • размещение отходов взрывоопасного класса в тарах, чтобы предотвратить все виды выше названных воздействий;
  • удалённое расположение от ЛЭП;
  • прокладка качественной электропроводной линии для освещения подсобок;
  • защита от химических взаимосвязей с другими компонентами, что достигается при низкой температуре хранения и флегматизации;
  • осторожные методы транспортировки и погрузочно-разгрузочных операций со взрывоопасными отходами.

Наземные полигоны, предназначенные для хранения отходов промышленности, являются пунктами временного или промежуточного назначения на пути транспортировки отходов в хранилища. Размещение наземных полигонов в соответствии с правилами по их проектированию и созданию запрещено:

  • рядом с залеганиями пресных подземных вод и их водоохранными зонами;
  • рядом с расположенными залеганиями минеральных вод (лечебных и промышленных);
  • вблизи охранных курортных зон;
  • вблизи заповедников;
  • среди селитебных и рекреационных областей населенных пунктов.

Токсичные промышленные отходы можно обезвредить термическими методами. На сегодняшнем этапе открывается много возможностей по сокращению количества не утилизируемых отходов. Их химический состав всегда сложный, поэтому их перерабатывать в полезные продукты пока довольно затруднительно, а также экономически нецелесообразно. Поэтому и используются термические методы обезвреживания промышленных отходов:

  1. Жидкофазное окисление производственных отходов применяют для обезвреживания отходов в жидкой фазе и осадков в сточных водах. Данный метод состоит в окислении содержащихся в отходах органических и элементоорганических примесей сточных вод кислородом. Для осуществления метода необходимы определенные температурные значения 150 – 350 °С и давление от 2 до 28 МПа. Интенсивности жидкого окисления благоприятствует высокая концентрация кислорода, растворенного в воде, которая растет при высоком давлении. Параметры давления и температуры, количество примесей и самого кислорода, время действия процесса способствуют окислению органических веществ, при котором образуются органические кислоты (CH3COOH, HCOOH) или CO2, H2O и N2. При окислении в щелочной среде элементоорганических соединений образуются водные растворы веществ (хлоридов, бромидов, фосфатов, нитратов, оксидов металлов). Жидкофазное окисление требует незначительных энергетических затрат, если сравнивать с другими методами, однако является более дорогостоящим в сравнении с этими методами. К другим недостаткам данного метода относится высокая коррозионность при выполнении процесса: накипь образуется на поверхности нагрева. Некоторые вещества окисляются не полностью, сточные воды, имеющие высокую теплоту сгорания, невозможно окислить. Использование данного метода имеет смысл в процессе первичной переработки отходов.
  2. Гетерогенный катализ находит применение при обезвреживании промышленных отходов в газообразных и жидких фазах. Имеют место 3 разновидности гетерогенного катализа отходов промышленности. Окисление термокаталитического типа применяется для обезвреживания отходов в виде газа, имеющих мало горючих примесей. На катализаторах отходы окисляются при температуре ниже, чем температура самовоспламенения у горючих составляющих газа. Характер примесей и характеристики активности катализаторов определяют температуру окисления (250 – 400 °С), процесс окисления происходит в установках различных габаритов. В термокатализаторах успешно подвергают окислению CO, H2, углеводороды (УВ), NH3, фенолы, альдегиды, пары смол, канцерогенные соединения. В процессе окисления образуются CO2, H2O, N2. Чтобы увеличить удельную катализируемую поверхность, используют пористые керамические пластины из окиси алюминия или оксидов других металлов, которые обладают каталитической активностью.

В случае большого количества пыли и паров воды не следует использовать катализаторы глубокого окисления промышленного типа, работающие при температуре макс. 600 – 800 °С.

Данный метод нельзя использовать также для переработки отходов с содержанием высококипящих и высокомолекулярных соединений. Вещества не полностью окисляются, а поверхность катализаторов забивается. Недостатком метода является и тот факт, что он не применим для отходов даже с небольшим количеством P, Pb, As, Hg, S, галогенов, которые разрушают катализаторы.

Восстановление термокаталитического типа находит применение для обезвреживания отходов в форме газа с содержанием NOX. Парофазное окисление каталитическим методом используется для того, чтобы перевести органические примеси сточных вод в фазу пар / газ с последующим окислением посредством кислорода.

Методы гетерогенного катализа лучше не использовать как самостоятельный метод обезвреживания отходов, лучше применять его как отдельный этап общего технологического цикла обезвреживания.

Сточные воды с содержанием неорганических веществ с нелетучими свойствами можно обезвредить, дополнив данный процесс огневым методом или другими методами обезвреживания промышленных отходов.

Следующий метод термического обезвреживания промышленных отходов – пиролиз. Существует два различных процесса пиролиза промышленных отходов: окислительный и сухой пиролиз.

Окислительный пиролиз является процессом термического распада отходов промышленности, при котором они частично сжигаются или непосредственно контактируют с продуктами сгорания топлива. Этот способ термического обезвреживания применяется для многих отходов, «неудобных» для сжигания или газификации. Это отходы вязкого или пастообразного состояния, влажные осадки, пластмассы, шламы с большим количеством золы, земля с большим количеством примеси мазута, масла и других соединений, отходы, которые сильно пылят.

Сухой пиролиз представляет собой также процесс термического разложения отходов, но без доступа кислорода. Вследствие данного процесса образуется пиролизный газ, имеющий высокую теплоту сгорания, продукт в жидком виде и углеродистый остаток в твердом состоянии. Данный способ термической обработки отходов высокоэффективно обезвреживает их и позволяет применять как топливо и химическое сырьё. Это способствует развитию малоотходных и безотходных технологий, рациональному применению природных ресурсов.

Различают низкотемпературный (450-550 °С), среднетемпературный (макс. 800 °С) и высокотемпературный пиролиз (900 °С- 1050 °С) в зависимости от температуры, при которой протекает процесс. Способ обработки отходов методом сухого пиролиза приобретает все большее распространение. Сегодня это чуть ли не самый перспективный способ утилизации твердых отходов органического содержания, для которого характерно выделение ценных компонентов из данных отходов.

Процесс пиролиза отходов осуществляется в реакторах, имеющих внешний и внутренний обогрев. Внешний тип обогрева применяют в реакторах, имеющих исполнение в виде вертикальных реторт, или в барабанных реакторах вращающегося типа. В реакторах пиролизные газы не разбавляются теплоносителями, сохраняя за счет этого высокую характеристику теплоты сгорания. Газ, получаемый в реакторе с внешним типом обогрева, содержит минимум пыли, ибо он не перемешивается с газовым теплоносителем, что является положительным моментом данного оборудования. Обычно теплоноситель пропускается через слой отходов с содержанием мелкодисперсных частиц.

В реакторах, имеющих внутренний обогрев (вертикальные шахтного типа, с псевдоожиженным слоем, барабанные вращающегося типа), в качестве теплоносителя применяют газы, но после их нагрева до 600—900 °С. Эти газы не вступают в химическую реакцию с отходами (инертные и горючие газы, без кислорода). Лучше всего, если при этом газ циркулирующий.

Недостатком данного оборудования считается то, что в реакторе, имеющем внутренний обогрев, в связи с применением газообразных теплоносителей увеличивается запыленность пиролизного газа. Однако, внутренний обогрев конвекцией делает процесс пиролиза интенсивным, позволяет уменьшить габариты реакторов в сравнении с реакторами, имеющими внешний обогрев.

Следует уделить несколько слов методу газификации, используемому для переработки отходов. Цель данного метода: получение горючего газа, смолы, шлака. Газификация представляет собой, как и выше описанные методы, термохимический процесс, осуществляемый при высоких температурах. При данном процессе органическая масса взаимодействует с газифицирующими агентами, превращая при этом органические продукты в горючие газы. Газифицирующие агенты – это воздух, кислород, водяной пар, диоксид углерода, их смеси.

Процесс газификации проходит в механизированных газогенераторах шахтного типа. При этом применяется дутьё: воздушное, паровоздушное и парокислородное. Преимущества газификации перед сжиганием состоят в следующем:

  • использование образовавшихся горючих газов как топливо;
  • использование образовавшихся смол в качестве топлива или химического сырья;
  • снижаются уровни выбросов золы и сернистых соединений в воздух.
  • при использовании воздушного и паровоздушного дутья образуется генераторный газ с низкой характеристикой теплоты сгорания, непригодный для транспортировки;
  • невозможна переработка отходов крупных размеров пастообразного типа, перерабатываются только отходы дробленые и сыпучие с газопроницаемыми характеристиками.

При использовании парокислородной газификации образуется газ с хорошей характеристикой по теплоте сгорания, что дает возможность транспортировать его на большие расстояния.

Рассмотрим следующий метод термической обработки отходов промышленности. Это огневой метод, в основу которого заложено разложение и окисление токсичных компонентов в отходах при высоких температурах. При этом образуются почти нетоксичные или малотоксичные продукты, как дымовые газы, зола. Данный метод обеспечивает получение такой ценной продукции, как отбеливающая земля, активированный уголь, известь, сода и др. Химический состав промышленных отходов определяет содержание дымовых газов (SOХ, P, N2, H2SO4, HC1), соли щелочных и щелочноземельных элементов плюс инертные газы. Метод переработки огневого типа, применяемый для промышленных отходов (токсичных, химических), классифицируют следующим образом, что обусловлено типом отходов и способом их обезвреживания:

  • простой способ заключается в сжигании отходов, которые могут сгореть самостоятельно; температура горения при этом методе составляет мин. 1200 – 1300° С. Недостаток метода заключается в том, что горючие отходы могут представлять ту или иную ценность при дальнейшем использовании в будущем;
  • огневой метод окислительным способом представляет собой сложный процесс из нескольких физических и химических этапов обезвреживания негорючих отходов, используемый при обработке отходов твердого и пастообразного вида;
  • огневой метод восстановительным способом представляет собой уничтожение токсичных отходов, при котором не образуются побочные продукты, которые можно дальше использовать как отдельное сырьё или самостоятельный товарный продукт. Образуемые в результате обработки совершенно безвредные продукты (дымовые газы, стерильные шлаки) сбрасываются в отвалы. Данный метод можно использовать при обработке твердых и газообразных выбросов, ТБО и др.;
  • с помощью регенерация огневым способом из отходов извлекают какие-либо реагенты. Этим методом восстанавливают свойства отработанных реагентов или материалов. Положительными качествами данного метода считаются его природоохранные и ресурсосберегающие цели. Однако для осуществления этих целей необходимо определение оптимальных температур путем эксперимента, времени действия процесса, избыточное значение кислорода в камере горения, должна быть обеспечена равномерная загрузка отходов, топлива и кислорода. При несоблюдении названных условий в дымовых газах появляются нежелательные компоненты. При обезвреживании промышленных отходов чисто термическим методом или с применением катализаторов могут уничтожаться вещества с элементами органики, которые могли бы стать ценным сырьем для целевых продуктов, что является также негативным моментом.

Чтобы достичь хорошей степени разложения промышленных отходов, особенно галоидосодержащих, печь, предназначенная для сжигания продуктов, должна обеспечивать необходимое время их нахождения в зоне горения, хорошее перемешивание реагентов с кислородом при определенной температуре. Количество кислорода регулируется. Чтобы не образовывались галогены, а полностью переходили в галогеноводороды, необходимо избыточное количество воды и как можно меньше кислорода, чтобы образовывалось меньше сажи. Если в момент разложения хлорорганических продуктов снижается температура, то это приводит к образованию диоксинов, которые высокотоксичны и достаточно устойчивы. Это является также отрицательным моментом метода огневого сжигания. Это дало толчок на поиск новых технологий обезвреживания токсичных отходов.

Имеющее успех новое направление, основанное на применении низкотемпературной плазмы, используется при утилизации опасных отходов. С помощью плазмы хорошо обезвреживаются химические отходы (химической промышленности), включая галлоидосодержащие с элементами органических соединений, перерабатываются отходы твердого, пастообразного, жидкого, газообразного вида, органического и неорганического характера, слаборадиоактивного класса, БО, примеси канцерогенных веществ, при соблюдении жестких требований в отношении предельно-допустимых значений при выбросе в воздух, воду. Обезвреживание отходов плазменным методом может выполняться двумя путями:

  • посредством ликвидации особо опасных высокой токсичности отходов плазмохимическим методом;
  • переработка отходов плазмохимическим методом, чтобы получить товарный продукт.

Процесс деструкции углеводородов, способствующий образованию CO, CO2, H2, CH4, наиболее эффективно проходит при использовании плазменного метода. Плазменный нагрев углеводородов в твёрдом и жидком виде, не требующий расхода, способствует образованию газового полуфабриката (водорода с оксидом углерода). Данный синтез-газ имеет определенную ценность, его используют как пар для ТЭЦ и при изготовлении искусственного жидкого топлива, а расплав смеси шлаков не вреден для окружающей среды при его захоронении в недра. Разложения в плазмотроне вредных продуктов (полихлорбифенилов, метилбромидов, фенилртутьацетатов, хлор – и фторосодержащих пестицидов, полиароматических красителей) происходит почти полностью. В результате разложения образовываются CO2, H2O, HC1, HF, P4O10 по следующим технологиям:

  • процесс конверсии отходов в среде воздуха;
  • в водной среде;
  • в среде пар /воздух;
  • процесс пиролиза отходов при малых концентрациях.

В зависимости от способа переработки отходов можно оптимизировать работу плазмотрона для отходов с разным химическим составом. Принцип работы плазмотрона и его конструкция довольно просты и состоят в следующем: сам процесс с применяемой технологией происходит в камере с двумя электродами: катодом и анодом. Они, как правило, изготавливаются из меди, иногда бывают полые. При определенном давлении в камеру загружаются отходы, кислород и топливо в заранее установленных объёмах. Добавляют водяной пар. Можно применять катализаторы. Давление и температура в камере постоянные. При использовании плазменного метода для переработки отходов в восстановительной среде получают ценную товарную продукцию:

  • из жидких органических хлоросодержащих отходов получают ацетилен, этилен, HC1 и продукты на их основе;
  • в плазмотроне с водородом при обработке органических хлоро- и фторосодержащих отходов получают газы с содержанием 95 – 98 % по массе HC1 и HF.

В целях удобства применяют брикетирование отходов в твердом виде и нагрев пастообразных отходов, чтобы перевести последние в жидкую фазу.

Для переработки горючих отходов радиоактивного типа (низкой и средней активности) была разработана технология, основанная на применении энергии плазменных струй воздуха. При этом вводится активированное углеводородное сырье в чистом виде или с содержанием галенидов. Данный способ способствует переводу опасных отходов в неактивную фазу с уменьшением их объема в несколько раз. Недостаток данного метода заключается в его энергоёмкости и сложности выполнения самого процесса. Поэтому его используют для переработки только тех отходов, переработка которых огневым методом обезвреживания не соблюдает экологические требования.

При сборе отходов их разделяют в зависимости от дальнейшего использования, методов их переработки, утилизации или захоронения. Это существенно упрощает и удешевляет их дальнейшую переработку, ибо значительно сокращаются расходы, затрачиваемые на их разделение. Переработка отходов является важнейшей стадией в обеспечении безопасности их жизнедеятельности, служит защите окружающей среды от загрязнения и сохранению природных ресурсов.

При выплавке металлов происходит образование металлургических шлаков, при образовании которых происходит взаимодействие руды, флюсов, топлива при высокой температуре. Состав этих шлаков определяется компонентами взаимодействующих материалов, их видами и спецификой металлургического процесса. Шлаки черной металлургии подразделяются на доменные, сталеплавильные, ферросплавные, ваграночные. Тип печей способствует получению мартеновских, конверторных или электроплавильных шлаков. Довольно распространенным методом переработки доменных шлаков считается грануляция, заключающаяся в резком охлаждении с помощью воды, пара или воздуха. Данному методу переработки подвергают, как правило, доменные шлаки, утилизация которых составляет около 60%. Основное применении доменные шлаки находят в цементной промышленности, где они служат добавками к сырью при производстве портландцементов. Там, кстати, наиболее распространено применение и остальных шлаков, медленно охлажденных. Сталеплавильные же шлаки утилизируются лишь на 30%.

Металлургические шлаки идут на приготовление по особой технологии шлакового щебня. Готовят его методом дробления шлаков из отвала, в котором шлак пролежал около 5 месяцев, став стабильным по составу. Щебень получается литой. Слив расплавленного шлака производится слоями до 500 мм толщиной. Шлаковый щебень применяется также в дорожном строительстве. А шлаковая вата широко используется как изоляционный материал.

Шлаки цветной металлургии отличаются своим разнообразием, они имеют значительно больший выход, по сравнению со шлаками черной металлургии. Их утилизация имеет сегодня ряд перспективных направлений, состоящих в их комплексной переработке: сначала извлекаются цветные и редкие металлы, а оставшийся силикатный остаток идет на изготовление строительных материалов по аналогии со шлаками черной металлургии. Используются шлаки и при вторичной переработке металлов, добавляя их для раскисления стали, экономя при этом дефицитный ферросилиций. Допускается их использование в качестве абразивного материала, которым очищают днища судов. Конвертерные шлаки часто применяют для обсыпки дамб, заменяя ими грунт. В целях доизвлечения железа из отходов используют метод обратной флотации хвостов, прямую флотацию руды, сухой метод магнитного сепарирования, магнитно-флотационный метод.

Кроме шлаков в металлургии образуется много различных видов пыли и шламов, они скапливаются и в отвалах, и шламосборниках. В этих отходах чего только не содержится: соединения свинца, магния, железа, серы и многих других элементов. Перед использованием шламы обезвоживаются (оставляя влажность до 9%), удаляют из них вредные примеси, добавляя их впоследствии к агломерационной шихте. Хранят их в качестве сформированных механическим или термическим способом с добавлением вяжущих средств кусков.

Следующий способ утилизации пыли с содержанием железа заключается в её включении в шихту при выпуске краски, цемента, красителей. При выпуске чугуна из доменной печи образуется графитовая пыль, представляющая собой чешуйки графита, которые выделяются из чугуна при его переливе. Потребность в графите очень сильно растет, он идет на изготовление электродов, тиглей, им присыпают формы перед отливкой, он служит добавкой при выпуске графито-коллоидных красок и т.д. Изготовление алмазов, металлокерамики, карандашей также не обходится без графита. Так что графитовая пыль с предприятий черной металлургии считается ценным вторичным сырьём. Сегодня графитовую пыль утилизируют в двух направлениях:

  • предприятия с большим количеством пыли сами её измельчают, обогащают флотационным методом по обычной схеме, затем доводят химическим путем и используют у себя на предприятии;
  • графитовая пыль обогащается на металлургических предприятиях с последующей переработкой концентрата на графитовых предприятиях.

Таким образом, и графитовая пыль, и шламы (золо- и серосодержащие) имеют и другое направление утилизации: их применяют в сельском хозяйстве как мелиорант для различных почв, как кислых, оподзоленных, например. Шламы нейтрализуют почвы с повышенной кислотностью.

Сточные воды трубопрокатного производства содержат окалину и масла различного рода. При очистке отделяется окалина, которая утилизируется как добавка к агломерационной шихте. В случае сильного замасливания окалины её обрабатывают сталеплавильным шлаком в жидкой фазе. Шлак, обогащенный окалиной, представляет в застывшем виде ценный металлургический продукт.

Для решения вопроса по утилизации шлаков и зол следует решить ряд технических вопросов по разработке предпосылок на их применение, агрегатов и технологий по их переработке, по изучению психологии потребителей вторичных минеральных продуктов.

Существующие сегодня на рынке технологии утилизации отходов были проанализированы и вывод сделан следующий:

Все технологии, предлагаемые сегодня на рынке, по утилизации / термической обработке промышленных отходов, основаны на методах пиролиза или их разновидностях, сжигании, требующем огромных затрат газа или дизеля (плазмы). Как сам пиролиз, так и множество его разновидностей, существуют уже свыше ста лет, но применяется в промышленности, или при обработке чистых продуктов (уголь, древесина, нефть), или используются пиролизные котлы с нагрузкой по циклам. В первом случае мы говорим о методе пиролиза, например, в нефтеперерабатывающей сфере промышленности, во втором речь идёт о чистой утилизации отходов. В обоих случаях мы говорим о недостатке пиролизного метода как о проблеме, связанной с образованиями смолистого нагара при наличии серы и прочих опасных элементов. Следствием этого являются частые остановки оборудования, поломки его, ускоренная коррозия металла и даже пожары. Безаварийный режим работы такого оборудования связан с частыми профилактиками, чистками котлов (а их должно быть не менее 3-х, так как режим работы идет циклами) и т.д.

Большую проблему на сегодня доставляет и газоочистительный пиролиз. В ходе этого процесса необходимо нейтрализовать высоко канцерогенную золу, которую собирает газоочистка. Плазменные утилизаторы не имеют этой проблемы, нагар не образуется, но плазму получить не так просто, её можно применять лишь при утилизации дорогостоящих материалов.

Сегодня для нейтрализации опасных отходов существует оборудование, основанное на использовании СВЧ-энергии, однако все имеющиеся на сегодня технологии осуществляются циклами, оно практически дезинфицирует отходы, а температура в камере не превышает 130ºC.

Сегодня все более новые разработки оборудования появляются на рынке, оборудование нового поколения, способное нейтрализовать, утилизировать различные виды отходов и материалов, с уникальнейшими микроволновыми системами газоочистки. Эти технологии, над которыми работают научно-исследовательские компании и институты Европы, основаны на воздействии микроволнового поля высокой концентрации на нейтрализуемые материалы или опасный газ.

С помощью двух новых технологий (МТО – микроволновая термическая обработка и МОГ – микроволновое окисление газов) нейтрализуют или утилизируют различные виды отходов, при этом микроволновое оборудование функционирует непрерывно, обеспечивая положительный энергетический баланс.

Микроволновые установки по праву называют “всеядными”, ибо они способны утилизировать любые отходы: от биологических до ядохимикатов, включая и медицинские отходы. Система загрузки настраивается под утилизируемый материал индивидуально, в соответствии с заданием заказчика, параметрами эксплуатации и функциональными режимами оборудования. Инновационный метод работает на мгновенном разогреве отходов до 1000 °С с высокой концентрацией СВЧ – энергии и имеет множество положительных факторов:

  • материалы нагреваются по всему объему;
  • среда процесса контролируется: при отсутствии кислорода или при его дефиците (различных газов), или в избыточной среде);
  • виды отходов определяют подачу в камеру оборудования воздуха или инертных газов;
  • выбросы небольшого количества газов эффективно нейтрализуются (происходит дожигание в камере MOГ);
  • на оборудовании можно осуществлять пиролиз органических веществ, при регулировании стабилизации пиролизных газов;
  • можно осуществлять газификацию органических веществ (частичную или полную);
  • сжигание отходов (частичное или полное).

Вопросы утилизации отходов промышленности волнуют ученых всего мира, так как на сегодня нет единого комплексного подхода к вопросам по переработке и по использовании вторичных изделий и промышленных отходов. Эта тема имеет большое значение также и в рамках щадящего отношения к окружающей среде. Тема утилизации отходов у нас в стране намечает целый ряд вопросов, решить которые просто необходимо и считается возможным только в совокупности, с привлечением специалистов разного профиля: технологов по производственной части процесса, медицинских работников, работников экологической службы и экономистов. Вопросы утилизации химических отходов постоянно волнуют ученых мира. Свидетельством этого считается появление множества новых устройств и методов, которые предназначены хоть немного изменить столь печальное положение в этой области в положительную сторону. Некоторые полагают, что самый простой выход в том, чтобы переправить отходы за пределы земли, все заводы по переработке должны быть перенесены в космос, а все новые заводы должны быть построены на орбите Земли, откуда все отходы промышленности сразу будут уходить на солнце. Но это всё дорогостоящие проекты будущего, и если они когда-то будут реализованы, то только для отходов, которые представляют настоящую опасность для человечества.

Описание

Печи (установки) для сжигания отходов и мусора — это компактно собранная технологическая линия для термической утилизации жидких, биологически опасных отходов, отходов в нефтехимической и химической промышленности, а также различное оборудование служащее для утилизации твердых промышленных отходов и мусора.

Целью утилизации отходов и мусора с помощью сжигания, является уменьшение объема и массы отходов и мусора.

Температура сжигания промышленных отходов и мусора: от 700 до 900°C.

Дожигание отводимых газов происходит при температуре до 1200°C, что обеспечивает полное разложение и сгорание сложных органических соединений.

4 мифа об утилизации мусора: кому выгодна ложь про сжигание отходов?

Про самый технически простой первый вариант сказано достаточно много. Традиционный способ утилизации ТБО в России — захоронение на полигонах, попросту говоря, свалках. Загруженность полигонов в России сегодня на уровне 70−90%. Это беда не только с экологической точки зрения, но и с экономической. Хотя еще в 2011 году тогдашний министр Минприроды Юрий Трутнев утверждал, что закапывание отходов — самый экономически выгодный способ их утилизации. Предпосылка такого подхода проста: земли в стране много, зачем строить дорогие заводы по переработке или сжиганию, значительно проще и дешевле отвезти мусор на свалку.

Переработка мусора — не вполне подходящий к отечественному менталитету метод, ведь нужно сортировать мусор еще на стадии его поступления на полигон.

С конца нулевых годов раздельный сбор мусора практиковался в Москве, Петербурге и Смоленске. Опыт был признан негативным. Сейчас нет законодательной базы и практики применения такого рода законов для того, чтобы стимулировать население к раздельному сбору мусора. Известна европейская практика, когда за утилизацию смешанного мусора домовладельцу выставляется счет, на порядок больший, чем за раздельный.

К слову сказать, «прививка» склонности к раздельному сбору мусора, без которого рентабельность переработки становится отрицательной, проходила на благодатной для этого немецкой, швейцарской и скандинавской земле в течение 20−25 лет. А в более темпераментных странах (Франция, Италия, страны Восточной Европы) не прижилась полностью и до сих пор. По действующим отечественным нормативам, наличие в ТБО отходов органической природы (пища, биоотходы и т. п.) автоматически делает всю партию мусора «осеменённой биологическим материалом», что влечет за собой контроль при переработке, тотальную дезинфекцию, повышенные степени защиты для работников и так далее.

Наиболее адекватное технологически и экономически направление переработки — сжигание ТБО. Однако вокруг темы сжигания мусора ходит столько мифов, что понять, где реальность, а где вымысел, решительно невозможно. Есть три источника информации по этой проблеме: чиновники, ученые и экологи. Первые из них мыслят в своих шаблонах, живут отдельной реальностью. Вторые оперируют формулами и ссылками на зарубежные публикации, но не умеют считать деньги. Последние — крайне эмоциональны, но зачастую невежественны во всем, что касается технической и экономической стороны дела.

Миф 1. Переработка мусора может приносить сказочный доход

Откройте наугад первые три статьи из интернета по теме утилизации ТБО. Все они сделаны, как под копирку. В первой части вам расскажут о мусорной катастрофе в стране и приведут кочующую из текста в текст статистику (которая, кстати, почти никогда не обновляется). Затем идет утверждение, что «во всем мире на этом научились неплохо зарабатывать», и, если бы «у нас было все, как в Европе», то мы бы начисто забыли про горящие каждый год свалки. Далее идет перечисление, что же в стране не так. Набор претензий к правительству также банален: нет законодательной базы, нет направляющей руки, нет инвестиций. Хотя, если все так просто, зачем вам государственная поддержка?

Интернет пестрит идеями «как построить свой заводик по переработке мусора за 50 тысяч долларов». На самом деле, стоит говорить о миллионе

В сети есть куча рецептов, как построить свой небольшой заводик по переработке мусора за 50 тысяч долларов. Много ли вы слышали о подобных стартапах? Стандартный завод по мусоропереработке стоит в районе 20 млрд. рублей. Столько, например, инвестирует «Ростех» в строящийся завод в Казани. Сюда входят: технология, оборудование, земельный участок, транспортная и коммунальная инфраструктура, получение разрешений и так далее. Пару лет назад «мусорным бизнесом» решили заняться выходцы из РАО ЕЭС. Общий объем инвестиций в компанию ГК «Эко-система» составил 16 млрд. рублей. Рентабельность этого направления оценивается в 30%, что вместе с требуемыми объемами денежных вливаний, делают его неподъемным и неинтересным для малого и среднего бизнеса. Вопреки расхожему мнению, в Европе строительством заводов по утилизации и переработки ТБО также занимаются в основном энергетические гиганты. Например, не самый большой завод в Кардиффе строит немецкая E. On.

Миф 2. Сжигание мусора экономически невыгодно

Представитель Г К «Эко-система», бывший топ-менеджер РАО ЕЭС Андрей Якимчук в уже упомянутой статье заявляет: сжигать ТБО невыгодно, его теплоотдача ниже, чем у газа и угля, поэтому все европейские заводы «сидят» на дотациях. Ему вторит заместитель министра природных ресурсов и экологии Р Ф Ринат Гизатулин: сжигать мусор неэффективно, все равно остается 40% мусора, требующего повторной переработки. При действующей системе тарифов, действительно, проще и выгодней вывозить мусор на свалки. Например, в США утилизировать ТБО на полигоне стоит 1000 долларов за тонну. В России цена этой услуги — пределах 500−1000 рублей. То есть государство осознанно поддерживает компании, обслуживающие полигоны(зачастую весьма «серый» бизнес). В этом отношении идея запрета мусоросжигающих заводов выглядит как лоббирование этого бизнеса. Так, скорее всего, и есть. Основная проблема экономической невыгодности мусоросжигательных производств в РФ заключается в традиционной косности и бюрократизации властей (как политических, так и технических).

«Чужое» тепло по рыночной цене не нужно монополистам, а в случае с электроэнергией — не нужны мощности менее 25−50 МВт.

Фактически, любой мусоросжигательный завод — это ТЭС, топливом в которой служит ТБО при «подсвечивании» мазутом или природным газом. В результате процесса горения мусора получаются два основных продукта: тепло и/или электроэнергия.В текущей ситуации эти ресурсы могут быть либо использованы автономно (с отключением потребителя от сетей, чего никто не рискнет сделать), либо проданы монополистам-транспортерам. В случае электроэнергии ‑ это ФСК ЕЭС и региональные подразделения МРСК, в случае тепла — соответствующие региональные организации (Водоканалы и т. п.). Однако «чужие» ресурсы монополистам по рыночной цене не нужны, а в случае с электроэнергией — не нужны и мощности менее 25−50 МВт.

Миф 3. Сжигание мусора наносит вред окружающей среде и здоровью граждан

Горящие свалки приучили соотечественников к тому, что сжигание мусора является чрезвычайно вредным для экологии процессом. Этот миф основан на традиционном незнании современных инженерных реалий и физики/химии процесса горения. Характерный пример — борьба Greenpeace против мусоросжигательного завода в СПб. Здесь люди зарабатывают на своем и чужом невежестве.

Вот что пишут эксперты от экологии: «При сжигании отходов в воздух попадает много крайне опасных веществ, таких как диоксины и тяжелые металлы. … Большинство этих веществ имеют способность накапливаться в организме и могут отравлять его годами, приводя к изменениям работы иммунной и репродуктивной систем, нарушению гормонального обмена. Диоксины являются универсальными ядами, поражающими даже в ничтожных концентрациях всё живое».

Это далеко не так. Существующие в настоящее время разработки и технологии позволяют проводить эффективный процесс дожигания органических соединений таким образом, что в срезе трубы завода их концентрация не превышает ПДК — предельно допустимой концентрации (а в некоторых случаях — долей ПДК). Современные каталитические и плазменные технологии позволяют полностью нейтрализовать подобные выбросы.

Переработка мусора сжиганиемМусоросжигательный завод Шпителлау. Фото: tiptotrip.ru

В Вене в 1989 году построили мусоросжигательный завод Шпителлау по проекту известного архитектора. Теперь на него водят туристов. На крыше завода расположен уютный ресторанчик. Ежегодно на нем утилизируется 265 000 тонн отходов. Тепло идет в 60 000 квартир. Рядом стоят офисные здания, элитный жилой поселок и детский сад. Население города — 1 миллион 650 тысяч человек. Никаких демонстраций экологов, никаких петиций. Нулевой выход мусора, нулевой уровень загрязнения окружающей среды.

Остающаяся после сжигания зола после извлечения металла (кстати, металла из ТБО можно извлекать достаточно много) может быть успешно переработана по различным направлениям. Остекловывание золы с использованием плазменных технологий позволяет получать искусственный песок для наполнения дорожных покрытий. Зола может быть использована для получения керамических и бетонных изделий строительного назначения — для строительства технических сооружений, дорог и т. п. Таким образом, отходы от сжигания мусора могут быть полностью утилизированы, и из них может быть получена дополнительная прибыль.

Миф 4. В России нет собственных эффективных технологий по сжиганию и переработке мусора

В каждом регионе над проектом работают зарубежные партнеры. В Новосибирске — корейцы и чехи, в Татарстане и Вологде — немцы. На строящийся завод в Казани привезли японско-швейцарское изобретения Hitachi Zosen Inova. Вместе с тем, в России и в СССР проблемами огневой утилизации отходов занимался ряд специализированных отраслевых институтов. Конечно, в настоящее время они в большинстве своем не существуют, либо существуют в виде отдельных коммерческих организаций, зачастую, небольшого масштаба. Однако большинство наработок в этой области сохранено, есть возможности разработки КИПиА и аппаратурного оформления основного оборудования. Такие организации есть как в центральной России, так и в Сибири.

Сжигать с получением вторичных ресурсов

Переработка мусора — сложный процесс и единственным верным решением, позволяющим максимально полно использовать потенциал ТБО, является сжигание с получением вторичных энергетических и материальных ресурсов. Это направление может быть хорошим крепким бизнесом при минимальной поддержке государства(хотя бы на уровне «не мешать») и использовании современных отечественных разработок. При этом при правильной постановке дела могут быть утилизированы как бытовые отходы, так и отходы предприятий.

Больше статей в нашем полезном блоге о реальном секторе экономики и о науке.

С Сжигание мусора под соусом переработки

В последнее время в России все активнее продвигается тема, что сжигание мусора супер-технология, которая избавит нас от проблемы да еще даст энергию. В технологии подчеркиваются только плюсы, а на минусы глаза закрываются. И привозят нам разных спикеров заморских, показать, что все работает отлично, и нам такое нужно.

В Межрегиональном ресурсном центре 23 ноября прошла лекция «Модель Токио: история и преимущества совершенствования деятельности по управлению городскими отходами». Спикер: Хидэнори ЁКОЯМА, начальник отдела по международному сотрудничеству в области переработки отходов, организация «Clean Authority of Tokyo 23 Cities». На мероприятие сходила наш координатор проектов Карина Ивченко.

Б Бочка меда

Японцы хорошо подготовились, сделали красочную презентацию и раздали распечатки, чтобы никто ничего не упустил. В стране мало места, поэтому размещать отходы на полигоне — роскошь. В 1971 году даже была Токийская мусорная война, потому что полигон был всего один, и тот у залива. Тогда как раз и стали плодить мусоросжигательные заводы, которые японцы называют мусороперерабатывающими. Сейчас в городе 21 завод по сжиганию мусора и всего 2 по реальной переработке отходов.

Переработка мусора сжиганием

По представленной модели, сжигается 2,6 млн тонн мусора в год, в результате чего объем сокращается в 10 раз. Из этого добра делют цементное сырье и шлак для стройки, в том числе острова из мусора, в процессе образуется любимая всеми энергия (со всех заводов за год 1,2 млрд кВт/ч). Ее используют сами же заводы, только половину продают или отдают ближайшим учреждениям и домохозяйствам.

Всего 0,5 млн тонн отходов идет на переработку, это макулатура, стекло, металл, пластик. При этом количество это, судя по графику, не растет последние лет 20: в Токио увлеклись сжиганием. И 126 тыс. тонн мусора — это негорючие и крупногабаритные отходы, из них вытаскивается металл, объем в итоге сокращается вдвое.

Переработка мусора сжиганием

После презентации часть аудитории начала восторженно ахать. Действительно, заводы стоят в самом сердце японской столицы и не дымят, показатели по загрязнению воздуха меньше в разы тех, что устанавливает закон: твердые частицы 0,001 g/m3N, оксид серы Л Ложка дегтя

Тут пришло время вопросов из зала, времени этого было очень мало, задать удалось вопросов 4-6. Но подбавить ложку дегтя в бочку меда удалось, ну или спустится к реалиям и показать некоторые нюансы.

Несмотря на заверения в том, что показатели выбросов с заводов очень низкие, количество людей с онкологическими заболеваниями, по данным ВОЗ, в Японии растет. Выступающий спикер отметил, что не видит связи. Хотя есть исследования, что тяжелые металлы и диоксины вызывают рак, бесплодие, аллергию. Ну, может, просто совпадение.

Получаемая на заводе энергия оказывается по стоимости дороже, чем обычная, поэтому государству приходится оказывать поддержку предприятиям и всяческими способами «заставлять» ее покупать или самим выкупать в бюджетные учреждения. К тому же завод сам себя не окупает и существует в минус, поэтому без госдотаций ему не обойтись.

Органику японцы стараются не сжигать, а продвигать идею компостирования. Государство помогает жителям покупать компактные компостеры с микроорганизмами (ЭМ-ведра), чтобы те перерабатывали органику сами и использовали дома, на балконах, во дворах.

Опасные отходы, по утверждению спикера, не идут на сжигание, их сортирут отдельно и сдают в специальные дни на утилизацию.

Переработка мусора сжиганием

Перед строительством любого завода проходит встреча с жителями, им презентуют здание, собирают их мнения еще на этапе планирования и только после согласования приступают к стройке. На сайте заводов и на табло, которые ставят у самих зданий, в режиме онлайн выводятся показатели по выбросам и другие важные цифры.

Важно отметить, что японцы выделяют еще одно направление работы, помимо непосредственной переработки/сжигания мусора, — это просвещение, работа с населением. Администрации районов проводят с жителями встречи, где рассказывают о проблеме мусора, о том, что его нужно сокращать, зачем и как перерабатать. Есть мобильное приложение, которое подсказывает, что делать с тем или иным видом отходов, расклеиваются плакаты на домах, раздаются брошюры, для школьников проводят экскурсии.

В Выводы

Какие напрашиваются выводы: прежде чем в России говорить о сжигании и равняться на дисциплинированных японцев, которые строго выполняют закон, придерживаются и даже делают строже нормы, нужно много над чем поработать. Над компостированием органики, сбором и правильной утилизацией опасных отходов, просвещением жителей, исполнительностью и соблюдением законов и норм… Работы много, хватит на ближайшие 10-20 лет, а, может, и больше.

При этом не стоит зацикливаться на сжигании мусора и превозносить эту технологию, как ту, которая должна преобладать. Напомню о «Лестнице Лансинка», способах обращения с отходами, которую 40 лет назад разработал голландский политик Ад Лансинк. На самой низкой ступени находится захоронение отходов, чуть выше сжигание, поднимаемся выше — там переработка. Эффективнее переработки — повторное использование предметов. Любое повторное использование предметов лучше переработки тем, что не тратится энергия на все эти процессы.

Наконец, самый лучший способ обращения с отходами — предотвращение их появления. Получается, все просто: если мы не купили вещь, то после использования она не превратится в отходы и ее не нужно перерабатывать. Если мы сознательно и планомерно отказались от привычной вещи, и так сделали многие, то производителю нет смысла ее производить, ведь спрос рождает предложение.

Сжигание отходов

Способы сжигания твердых бытовых отходов

Сжигание мусора — это наиболее отработанный и распространенный в мировой практике метод переработки ТБО. Основное его преимущество — сокращение объема отходов более чем в 10 раз. Сжигание позволяет также устранить неприятные запахи, болезнетворные бактерии, а также получить тепловую энергию. Однако при сжигании отходов, содержащих углеводородные и хлористые вещества, при температуре ниже 1200 °С образуются диоксины — очень токсичные соединения.

Мусоросжигание — это сложный и высокотехнологичный вариант обращения с отходами и может рассматриваться как один из компонентов комплексной программы утилизации. Сжигание неразделенного потока мусора считается чрезвычайно опасным. Поэтому требуется предварительная обработка твердых отходов. При разделении из ТБО удаляют крупные фракции, металлы, пластик, элементы электропитания, аккумуляторы. Необходимо учитывать, что в ТБО присутствуют потенциально опасные элементы, характеризующиеся высокой токсичностью: соединения галогенов (фтора, хлора, брома), азота, серы, тяжелых металлов (меди, цинка, свинца, кадмия, олова, ртути). В табл. 6.7 приведено сравнительное содержание в ТБО и земной коре ряда элементов. Из таблицы видно, что содержание в ТБО галогенов, серы и тяжелых металлов на 1-2 порядка выше, чем в земной коре.

Таблица 6.7. Содержание элементов в ТБО и земной коре

Выбор технологической и тепловой схем установки сжигания отходов, типа реактора, тсплоиспользуюшего оборудования и аппаратов для очистки газов во многом определяется химическим составом и физическими свойствами отходов. К настоящему времени накоплен определенный опыт для оценки горючести ТБО. Поданным [28], нижний предел теплоты сгорания ТБО, при котором их можно сжигать без дополнительного топлива, составляет от 3,35 МДж/кг до 4,19 МДж/кг. Сжигание топлива обычно подразделяют на низкотемпературное (600-900 °С) и высокотемпературное (1250—1450 °С). При низкотемпературном сжигании, как правило, этот процесс осуществляется на мусоросжигательных заводах (МСЗ), образуются высокотоксичные соединения, которые ограничивают его применение.

Первый МСЗ был построен в Англии в 1874 г. В 1995 г. в мире функционировало 2400 установок для сжигания мусора. Отношение к сжиганию ТБО изменилось в 80-х годах прошлого века после установления факта образования в процессе их сжигания высокотоксичных веществ. Даже при наличии высокоэффективных систем очистки газов выбросы от МСЗ содержат диоксины, фураны и соединения тяжелых металлов, концентрация которых в 10—100 раз превосходит по токсичности дым от сжигания каменного угля.

В настоящее время уровень сжигания бытовых отходов в отдельных странах различен. Так, из общих объемов бытового мусора доля сжигания колеблется в таких странах, как Австрия, Италия, Франция, Германия, от 20 до 40%; Бельгия, Швеция — 48-50%; Япония — 70%; Дания, Швейцария — 80%; Англия и США — 10%. В нашей стране сжиганию подвергаются покалишь около 2% бытового мусора, а в Москве — около 10%.

Современные мусоросжигательные заводы очень дороги и окупаются не более чем на 60%. Капитальные затраты на МСЗ в США колеблются от 80 до 100 тыс. долларов на одну тону ТБО. Эксплуатационные расходы составляют около 20 долл./т. Треть эксплуатационных расходов МСЗ уходит на оплату захоронения золы, образующейся при сжигании мусора, которая представляет более экологически опасное вещество, чем сами ТБО. Однако мусоросжигание имеет ряд неоспоримых преимуществ перед складированием отходов на полигонах ТБО. Поэтому в настоящее время в мире наметился рост числа МСЗ. Во Франции и Германии мусоросжигательные заводы становятся основным средством утилизации ТБО.

Высокотемпературные способы сжигания топлива разделяют на:

  • • процессы, при которых окисление ТБО происходит в так называемом кипящем слое термических печей;
  • • процессы, при которых окисление ТБО происходит в слое расплавленного шлака.

Для высокотемпературного сжигания необходимо наличие металлургического или строительно-технологического комплекса со специальным оборудованием (металлургические печи, обжиговые печи цементного производства и т. д.). Кроме того, существует бескислородная переработка ТБО в реакторах, например в доменных печах, при температурах 1650—1750 °С без доступа воздуха.

“Конструкторское бюро Климова” – комплексы «ПРОМЕТЕЙ» для получения собственных энергоносителей из собственных отходов

Переработка мусора сжиганием

Для тех, кто хочет снизить себестоимость своей продукции.
Производи товар, но не плати, за то чтобы производить.

ГЛАВНАЯ Переработка мусора сжиганием
МИССИЯ Переработка мусора сжиганием
ПРОЕКТ “ПРОМЕТЕЙ” Переработка мусора сжиганием
СЕРТИФИКАТЫ, ПАТЕНТЫ Переработка мусора сжиганием
ТЕХНОЛОГИИ КБ КЛИМОВА Переработка мусора сжиганием
ВИДЕО-ФОТО-ГАЛЕРЕЯ Переработка мусора сжиганием
ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ПОЛИГОН РАЗРАБОТОК Переработка мусора сжиганием
КОНТАКТЫ Переработка мусора сжиганием
Переработка мусора сжиганием Регистрация участия в показе оборудования по переработке отходов
Для первичных консультаций
v7603150@yandex.ru
тел. +7 (960) 520-3492
с 9-00 до 18-00 (MSK)
Получайте из своих отходов энергоносители на модульных заводах «PROMETHEUS» конструкторского бюро Климова. Из твердого сырья: муниципальные отходы, уголь, торф, древесные отходы. Из жидкого сырья: нефть, мазут, нефтешлам, отработанное масло. Наши мини заводы роботы новинка века: ищем дилеров по всем странам мира. Сделай свою планету чистой, а себя успешным.
Навигация
Материалы для скачивания
Установки пиролиза и мусороперерабатывающие заводы “КБ Климова”
Газификаторы Климова – роботы по ликвидации мусорных полигонов
Секции испарения, мини-НПЗ “КБ Климова”
ЗАВОДЫ ПО КРЕКИНГУ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ “КБ КЛИМОВА”
Заводы по получению масел “КБ Климова”
Мусоросжигательные печи бытовых отходов “БУТОВКА”
Нефтеперерабатывающие установки “КОЛИБРИ”
Обезвоживание мазута
Кавитатор “ТОРНАДО”

Сжигание и пиролиз твердых бытовых отходов

Опыт показывает, что для крупных городов с населением более 0,5 млн. жителей целесообразнее всего использовать термические методы обезвреживания ТБО.

Термические методы переработки и утилизации ТБО можно подразделить на три способа:

-слоевое сжигание исходных (неподготовленных) отходов в мусоросжигательных котлоагрегатах (МСК);

-слоевое или камерное сжигание специально подготовленных отходов (освобожденных от балластных фракций) в энергетических котлах совместно с природным топливом или в цементных печах;

-пиролиз отходов, прошедших предварительную подготовку или без нее.

Несмотря на разнородность состава твердых бытовых отходов, их можно рассматривать как низкосортное топливо (тонна отходов дает при сжигании 1.000—1.200 ккал тепла). Термическая переработка ТБО не только их обезвреживает, но и позволяет получать тепловую и электрическую энергию, а также извлекать имеющийся в них черный металлолом. При сжигании отходов процесс можно полностью автоматизировать, следовательно, и резко сократить обслуживающий персонал, сведя его обязанности до чисто управленческих функций. Это особенно важно, если учесть, что персоналу приходится иметь дело с таким антисанитарным материалом, как ТБО.

Слоевое сжигание ТБО в котлоагрегатах. При данном способе обезвреживания сжигаются все поступающие на завод отходы без какой-либо предварительной подготовки или обработки. Метод слоевого сжигания исходных отходов наиболее распространен и изучен. Однако при сжигании выделяется большое количество загрязняющих веществ, поэтому все современные мусоросжигательные заводы оборудованы высокоэффективными устройствами для улавливания твердых и газообразных загрязняющих веществ, стоимость их достигает 30% кап. затрат на строительство МСЗ.

Первая мусоросжигательная установка общей производительностью 9 т/ч введена в эксплуатацию в Москве в 1972 году. Она предназначалась для сжигания остатков после компостирования на мусороперерабатывающем заводе. Мусоросжигательный цех находился в одном здании с остальными цехами завода, который в связи с несовершенством технологического процесса и получаемого компоста, а также из-за отсутствия потребителя на этот продукт в 1985 году был закрыт.

Первый отечественный мусоросжигательный завод был построен в Москве (спецзавод №2). Режим работы завода — круглосуточный, без выходных дней. Тепло, получаемое от сжигания отходов, используется в городской системе теплоснабжения.

В 1973 году предприятие «ЧКД—Дукла» (ЧСФР) приобрело у фирмы «Дойче — Бабкок» (ФРГ) лицензию на изготовление МСК с валковой колосниковой решеткой. По внешнеторговым связям котлы, выпускаемые этим предприятием, приобретены для ряда городов нашей страны.

В 1984 году введен в эксплуатацию в Москве самый крупный отечественный мусоросжигательный спец. завод № 3. Производительность каждого из четырех его агрегатов составляет 12,5т сжигаемых отходов в час. Отличительная особенность агрегата — дожигательный барабан, установленный за каскадом наклоннопереталкивающих колосниковых решеток.

Опыт эксплуатации отечественных заводов позволил выявить ряд недостатков, влияющих на надежность работы основного технологического оборудования и на состояние окружающей среды. Для устранения обнаруженных недостатков необходимо:

обеспечить раздельный сбор золы и шлака;

-предусмотреть установку резервных транспортеров для удаления золошлаковых отходов;

-повысить степень извлечения лома черных металлов из шлака;

-обеспечить очистку извлеченного металлолома от золошлаковых загрязнений;

-предусмотреть дополнительное оборудование для пакетирования извлеченного лома черных металлов;

-разработать, изготовить и установить технологическую линию по подготовке шлака для вторичного использования;

-установить дробилку для крупногабаритных отходов.

Снижение затрат на транспортировку отходов диктуют необходимость строительства двух мусоросжигательных заводов производительностью по 200 тыс. т отходов в год. Это наиболее рациональный вариант.

Следует рассмотреть возможность создания безотходного производства с использованием шлака и золы для дорожного строительства и стройиндустрии, обеспечив при этом извлечение остатков черного и цветного металлолома. Необходимо также предусмотреть в схеме завода двухступенчатую систему очистки выбросов, отвечающую самым жестким нормативам и требованиям. Аппараты очистки от летучей золы должны иметь эффективность не ниже 99%. Химическая очистка от газообразных загрязняющих веществ должна улавливать такие выбросы, как S02, NO2, HCI и HF. Конструкция котлоагрегата должна обеспечивать полное дожигание органических и полиароматических веществ, образующихся в процессе горения отходов.

Проблема полного уничтожения или частичной утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) — бытового мусора — актуальна, прежде всего, с точки зрения отрицательного воздействия на окружающую среду. Твердые бытовые отходы – это богатый источник вторичных ресурсов (в том числе черных, цветных, редких и рассеянных металлов), а также — “бесплатный” энергоноситель, так как бытовой мусор – возобновляемое углеродсодержащее энергетическое сырье для топливной энергетики.

Однако для любого города и населенного пункта проблема удаления или обезвреживания твердых бытовых отходов всегда является в первую очередь проблемой экологической. Весьма важно, чтобы процессы утилизации бытовых отходов не нарушали экологическую безопасность города, нормальное функционирование городского хозяйства с точки зрения общественной санитарии и гигиены, а также условия жизни населения в целом.

Как известно, подавляющая масса ТБО в мире пока складируется на мусорных свалках, стихийных или специально организованных в виде “мусорных полигонов”. Однако это самый неэффективный способ борьбы с ТБО, так как мусорные свалки, занимающие огромные территории часто плодородных земель и характеризующиеся высокой концентрацией углеродсодержащих материалов (бумага, полиэтилен, пластик, дерево, резина), часто горят, загрязняя окружающую среду отходящими газами. Кроме того, мусорные свалки являются источником загрязнения как поверхностных, так и подземных вод за счет дренажа свалок атмосферными осадками.

Например, в Москве ежегодно образуется 10 млн. т промышленных и бытовых отходов, которые вывозятся на специализированные свалки. Таких свалок в Подмосковье свыше 50, каждая площадью от 3 до 10 га. В целом в России под мусорные свалки отчуждено 0,8 млн. га земель, среди которых не только пустыри, овраги и карьеры, но и плодородные черноземы.

Зарубежный опыт показывает, что рациональная организация переработки ТБО дает возможность использовать до 90% продуктов утилизации в строительной индустрии, например в качестве заполнителя бетона. По данным специализированных фирм, осуществляющих в настоящее время даже малоперспективные технологии прямого сжигания твердых бытовых отходов, реализация термических методов при сжигании 1000 кг ТБО позволит получить тепловую энергию, эквивалентную сжиганию 250 кг мазута. Однако реальная экономия будет еще больше, поскольку не учитывают сам факт сохранения первичного сырья и затраты на добычу его, т. е. нефти и получения из нее мазута.

Кроме того, в развитых странах существует законодательное ограничение на содержание в 1 м3 выбрасываемого в атмосферу дымового газа не более 0,1х10-9 г двуокиси азота и фуранов при сжигании отходов. Эти ограничения диктуют необходимость поисков технологических путей обеззараживания ТБО с наименьшим отрицательным влиянием на окружающую среду, особенно мусорных свалок.

Следовательно, депонирование бытового мусора в открытых свалках крайне отрицательно влияет на окружающую среду и как следствие — на человека. В настоящее время существует ряд способов хранения и переработки твердых бытовых отходов, а именно:

1. предварительная сортировка;

2. санитарная земляная засыпка;

4. биотермическое компостирование;

5. низкотемпературный пиролиз;

6. высокотемпературный пиролиз.

Предварительная сортировка. Этот технологический процесс предусматривает разделение твердых бытовых отходов на фракции на мусороперерабатывающих заводах вручную или с помощью автоматизированных конвейеров. Сюда входит процесс уменьшения размеров мусорных компонентов путем их измельчения и просеивания, а также извлечение более или менее крупных металлических предметов, например консервных банок. Отбор их как наиболее ценного вторичного сырья предшествует дальнейшей утилизации ТБО (например, сжиганию). Поскольку сортировка ТБО — одна из составных частей утилизации мусора, то имеются специальные заводы для решения этой задачи, т. е. выделения из мусора фракций различных веществ: металлов, пластмасс, стекла, костей, бумаги и других материалов с целью дальнейшей их раздельной переработки.

Санитарная земляная засыпка. Такой технологический подход к обезвреживанию твердых бытовых отходов связан с получением биогаза и последующим использованием его в качестве топлива. С этой целью бытовой мусор засыпают по определенной технологии слоем грунта толщиной 0,6-0,8 м в уплотненном виде. Биогазовые полигоны снабжены вентиляционными трубами, газодувками и емкостями для сбора биогаза.

Наличие в толщах мусора на свалках пористости и органических компонентов создаст предпосылки для активного развития микробиологических процессов. Толщу свалки условно можно разделить на несколько зон (аэробную, переходную и анаэробную), различающихся характером микробиологических процессов. В самом верхнем слое, аэробном (до 1—1,5 м), бытовой мусор благодаря микробному окислению постепенно минерализуется до двуокиси углерода, воды, нитратов, сульфатов и ряда других простых соединений. В переходной зоне происходит восстановление нитратов и нитритов до газообразного азота и его оксидов, т. е. процесс денитрификации. Наибольший объем занимает нижняя анаэробная зона, в которой интенсивные микробиологические процессы протекают при малом (ниже 2%) содержании кислорода. В этих условиях образуются самые различные газы и летучие органические вещества. Однако центральным процессом этой зоны является образование метана. Постоянно поддерживающая здесь температура (30-40° С) становится оптимальной для развития метанообразующих бактерий.

Таким образом, свалки представляют собой наиболее крупные системы по производству биогаза из всех современных. Например, 1 га свалки в Подмосковье выделяет такое количество метана, как (2…4)х103 га дерново-подзолистой почвы.

Учитывая, что 1 т бытовых отходов выделяет не менее 100 м3 биогаза, можно определить потенциальные возможности свалок как энергетического источника. Использование биогаза возможно как минимум через 5-10 лет после создания свалки, а его рентабельность проявляется при объемах мусора более 1 млн. т.

В процессе сжигания биогаза происходит разрушение содержащихся в свалочных газах токсичных компонентов, обеспечивающее безопасные для окружающей среды выбросы.

Надо отметить, что грунтовые и поверхностные воды, протекающие через земляную засыпку, захватывают растворенные и суспензированные твердые вещества и продукты биологического разложения, поэтому растворы выщелачивания ТБО представлены богатой по вещественному составу ассоциацией химических элементов и соединений. Например, для них характерна величина (мг/л рН=6,0-6,5) и присутствуют карбонат: жесткий раствор (, щелочной раствор (); Ca (); Mg (64-410), Na (85-1700); K (28-1700); Fe (0,5-8,7); хлориды (96-2350); сульфаты (84-730); фосфаты (0,3 29); N: органического происхождения (2,4-465), аммонийного происхождения (0,22-480).

Можно предположить, что и в перспективе роль мусорных свалок заметно не уменьшится, поэтому извлечение биогаза из них с целью его полезного использования будет оставаться актуальным. Однако возможно и существенное сокращение мусорных свалок за счет максимально возможного вторичного использования бытовых отходов путем селективного сбора составляющих его компонентов – макулатуры, стекла, металлов и т. д.

Сжигание – это широко распространенный способ уничтожения твердых бытовых отходов, который широко применяется с конца XIX в.

Сложность непосредственной утилизации ТБО обусловлена, с одной стороны, их исключительной многокомпонентностью, с другой — повышенными санитарными требованиями к процессу их переработки. В связи с этим сжигание до сих пор остается наиболее распространенным способом первичной обработки бытовых отходов.

Сжигание бытового мусора, помимо снижения объема и массы, позволяет получать дополнительные энергетические ресурсы, которые могут быть использованы для централизованного отопления и производства электроэнергии. К числу недостатков этого способа относится выделение в атмосферу вредных веществ, а также уничтожение ценных органических и других компонентов, содержащихся в составе бытового мусора.

При сжигании ТБО получают 28-44% золы от сухой массы и газообразные продукты в виде двуокиси углерода, паров воды, различных примесей. Запыленность отходящих газов составляет 5—10 г/нм3 (25— 50 кг/т ТБО). Так как процесс горения отходов происходит при температуре 800-900°С, то в отходящих газах присутствуют органическое соединения — альдегиды, фенолы, хлорорганические соединения (диоксин, фуран), а также соединения тяжелых металлов.

Теплотворная способность бытовых отходов примерно соответствует бурому углю. В среднем теплотворная способность бытовых отходов колеблется от 1000 до 3000 ккал/кг. Выявлено также, что по теплотворной способности 10,5 г твердых бытовых отходов эквивалентны 1т нефти; по калорийности бытовые отходы уступают каменному углю всего в 2 раза; примерно 5т мусора выделяет при сгорании столько же тепла, сколько 2 т угля или 1 т жидкого топлива.

Сжигание можно разделить на два вида:

    непосредственное сжигание, при котором получается только тепло и энергия;пиролиз, при котором образуется жидкое и газообразное топливо.

В настоящее время уровень сжигания бытовых отходов в отдельных странах различен. Из общих объемов бытового мусора доля сжигания колеблется в таких странах, как Австрия, Италия, Франция, Германия, от 20 до 40%; Бельгия, Швеция — 48-50%; Япония — 70%; Дания, Швейцария – 80%; Англия и США — 10%. В нашей стране сжиганию подвергаются пока лишь около 2% бытового мусора, а в Москве — около 10%.

Для повышения экологической безопасности необходимым условием при сжигании мусора является соблюдение ряда принципов. К основным из них относятся температура сжигания, которая зависит от вида сжигаемых веществ; продолжительность высокотемпературного сжигания, зависящая также от вида сжигаемых отходов; создание турбулентных воздушных потоков для полноты сжигания отходов.

Различие отходов по источникам образования и физико-химическим свойствам предопределяет многообразие технических средств и оборудования для сжигания.

В последние годы ведутся исследования по совершенствованию процессов сжигания, что связано с изменением состава бытовых отходов, ужесточением экологических норм. К модернизированным способам сжигания отходов можно отнести замену воздуха, подаваемого к месту сжигания отходов для ускорения процесса, на кислород. Это позволяет снизить объем горючих отходов, изменить их состав, получить стеклообразный шлак и полностью исключить фильтрационную пыль, подлежащую подземному складированию. Сюда же относится и способ сжигания мусора в псевдоожиженном слое. При этом достигается высокая полнота сгорания при минимуме вредных веществ.

По зарубежным данным, сжигание мусора целесообразно применять в городах с населением не менее 15 тыс. жителей при производительности печи около 100 т/сут. Из каждой тонны отходов можно выработать около 300-400 кВт-ч электроэнергии.

В настоящее время топливо из бытовых отходов получают в измельченном состоянии в виде гранул и брикетов. Предпочтение отдается гранулированному топливу, так как сжигание измельченного топлива сопровождается большим пылевыносом, а использование брикетов создает трудности при загрузке в печь и поддержании устойчивого горения. Кроме того, при сжигании гранулированного топлива намного выше КПД котла.

Мусоросжигание обеспечивает минимальное содержание в шлаке и золе разложимых веществ, однако оно является источником выбросов в атмосферу. Мусоросжигательными заводами (МСЗ) выбрасываются в газообразном виде хлористый и фтористый водород, сернистый газ, диоксин, а также твердые частицы различных металлов: свинца, цинка, железа, марганца, сурьмы, кобальта, меди, никеля, серебра, кадмия, хрома, олова, ртути и др.

Установлено, что содержание кадмия, свинца, цинка и олова в копоти и пыли, выделяющихся при сжигании твердых горючих отходов изменяется пропорционально содержанию в мусоре пластмассовых отходов. Выбросы ртути обусловлены присутствием в отходах термометров, сухих гальванических элементов и люминесцентных ламп. Наибольшее количество кадмия содержится в синтетических материалах, а также в стекле, коже, резине. Исследованиями США выявлено, что при прямом сжигании твердых бытовых отходов большая часть сурьмы, кобальта, ртути, никеля и некоторых других металлов поступает в отходящие газы из негорючих компонентов, т. е. удаление негорючей фракции из бытовых отходов понижает концентрацию в атмосфере этих металлов. Источниками загрязнения атмосферы кадмием, хромом, свинцом, марганцем, оловом, цинком являются в равной степени как горючая, так и негорючая фракции твердых бытовых отходов. Существенное уменьшение загрязнения атмосферного воздуха кадмием и медью возможно за счет отделения из горючей фракции полимерных материалов.

Таким образом, можно констатировать, что главным направлением в сокращении выделения вредных веществ в окружающую среду является сортировка или раздельный сбор бытовых отходов.

В последнее время все более распространяется метод совместного сжигания твердых бытовых отходов и шламов сточных вод. Этим достигается отсутствие неприятного запаха, использование тепла от сжигания отходов для сушки осадков сточных вод.

Надо отметить, что технология ТБО развивалась в период, когда не были еще ужесточены нормы выброса газовой составляющей. Однако сейчас стоимость газоочистки на мусоросжигательных заводах резко возросла. Все мусоросжигательные предприятия являются убыточными. В этой связи разрабатываются такие способы переработки бытовых отходов, которые позволили бы утилизировать и вторично использовать ценные компоненты, содержащиеся в них.

Биотермическое компостирование. Этот способ утилизации твердых бытовых отходов основан на естественных, но ускоренных реакциях трансформации мусора при доступе кислорода в виде горячего воздуха при температуре порядка 60°С. Биомасса ТБО в результате данных реакций в биотермической установке (барабане) превращается в компост. Однако для реализации этой технологической схемы исходный мусор должен быть очищен от крупногабаритных предметов, а также металлов, стекла, керамики, пластмассы, резины. Полученная фракция мусора загружается в биотермические барабаны, где выдерживается в течение 2 суток с целью получения товарного продукта. После этого компостируемый мусор вновь очищается от черных и цветных металлов, доизмельчается и затем складируется для дальнейшего использования в качестве компоста в сельском хозяйстве или биотоплива в топливной энергетике.

Биотермическое компостирование обычно проводится на заводах по механической переработке бытовых отходов и является составной частью технологической цепи этих заводов.

Однако современные технологии компостирования не дают возможности освободиться от солей тяжелых металлов, поэтому компост из ТБО фактически малопригоден для использования в сельском хозяйстве. Кроме того, большинство таких заводов убыточны. Поэтому предпринимаются разработки концепций получения синтетического газообразного и жидкого топлива для автотранспорта из продуктов компостирования, выделенных на мусороперерабатывающих заводах. Например, предполагается реализовать получаемый компост в качестве полуфабриката для дальнейшей его переработки в газ.

Способ утилизации бытовых отходов пиролизом известен достаточно мало, особенно в нашей стране из-за своей дороговизны. Он может стать дешевым и не отравляющим окружающую среду приемом обеззараживания отходов. Технология пиролиза заключается в необратимом химическом изменении мусора под действием температуры без доступа кислорода. По степени температурного воздействия на вещество мусора пиролиз как процесс условно разделяется на низкотемпературный (до 900°С) и высокотемпературный пиролиз (свыше 900° С).

Низкотемпературный пиролиз – это процесс, при котором размельченный материал мусора подвергается термическому разложению. При этом процесс пиролиза бытовых отходов имеет несколько вариантов:

    пиролиз органической части отходов под действием температуры в отсутствии воздуха;пиролиз в присутствии воздуха, обеспечивающего неполное сгорание отходов при температуре 760°С;пиролиз с использованием кислорода вместо воздуха для получения более высокой теплоты сгорания газа;пиролиз без разделения отходов на органическую и неорганическую фракции при температуре 850°С и др.

Повышение температуры приводит к увеличению выхода газа и уменьшению выхода жидких и твердых продуктов.

Преимущество пиролиза по сравнению с непосредственным сжиганием отходов заключается прежде всего в его эффективности с точки зрения предотвращения загрязнения окружающей среды. С помощью пиролиза можно перерабатывать составляющие отходов, трудно поддающиеся утилизации, такие, как автопокрышки, пластмасса, отработанные масла, отстойные вещества. После пиролиза не остается биологически активных веществ, поэтому подземное складирование пиролизных отходов не наносит вреда природной среде. Образующийся пепел имеет высокую плотность, что резко уменьшает объем отходов, подвергающийся подземному складированию. При пиролизе не происходит восстановления (выплавки) тяжелых металлов. К преимуществам пиролиза относятся и легкость хранения и транспортировки получаемых продуктов, а также то, что оборудование имеет небольшую мощность. В целом процесс требует меньших капитальных вложений.

Установки или заводы по переработке твердых бытовых отходов способом пиролиза функционируют в Дании, США, ФРГ, Японии и других странах.

Активизация научных исследований и практических разработок в этой области началась в 70-х годах ХХ столетия, в период “нефтяного бума”. С этого времени получение из пластмассовых, резиновых и прочих горючих отходов энергии и тепла путем пиролиза стало рассматриваться как один из источников выработки энергетических ресурсов. Особенно большое значение придают этому процессу в Японии.

Высокотемпературный пиролиз. Этот способ утилизации ТБО, по существу, есть не что иное, как газификация мусора. Технологическая схема этого способа предполагает получение из биологической составляющей (биомассы) отходов вторичного синтез-газа с целью использования его для получения пара, горячей воды, электроэнергии. Составной частью процесса высокотемпературного пиролиза являются твердые продукты в виде шлака, т. е. непиролизуемые остатки. Технологическая цепь этого способа утилизации состоит из четырех последовательных этапов:

1. отбор из мусора крупногабаритных предметов, цветных и черных металлов с помощью электромагнита и путем индукционного сепарирования;

2. переработка подготовленных отходов в газофикаторе для получения синтез-газа и побочных химических соединений — хлора, азота, фтора, а также шлака при расплавлении металлов, стекла, керамики;

3. очистка синтез-газа с целью повышения его экологических свойств и энергоемкости, охлаждение и поступление его в скруббер для очистки щелочным раствором от загрязняющих веществ соединений хлора, фтора, серы, цианидов;

4. сжигание очищенного синтез-газа в котлах-утилизаторах для получения пара, горячей воды или электроэнергии.

При переработке, например, древесной стружки синтез-газ содержит (в %): влагу — 33,0; окись углерода — 24,2; водород – 19,0; метан — 3,0; двуокись углерода —10,3; азот — 43,4, а также 35-45 г/нм дегтя.

Из 1т твердых отходов, состоящих из 73% ТБО, 7% резиновых отходов (в основном автомобильные шины) и 20% каменного угля получают 40 кг смолы, используемой в котельной и м3 влажного газа. Объемная доля компонентов сухого газа следующая (в %): водород — 20, метан — 2, окись углерода — 20, двуокись углерода — 8, кислород — 1, азот – 50. Низшая теплота сгорания 5,4-6,3 МДж/м3. Шлака получается 200 кг/т.

Сжигание мусора

Мусоросжигание – это наиболее сложный и «высокотехнологичный» вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной обработки ТБО (с получением т.н. топлива, извлеченного из отходов). При разделении из ТБО стараются удалить крупные объекты, металлы (как магнитные так и немагнитные) и дополнительно его измельчить. Для того, чтобы уменьшить вредные выбросы из отходов, также извлекают батарейки и аккумуляторы, пластик, листья. Сжигание неразделенного потока отходов в настоящее время считается чрезвычайно опасным. Таким образом, мусоросжигание может быть только одним из компонентов комлексной программы утилизации. Сжигание позволяет примерно в 3 раза уменьшить вес отходов, устранить некоторые неприятные свойства: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий, привлекательность для птиц и грызунов, а также получить дополнительную энергию, которую можно использовать для получения электричества или отопления.

В мировой и отечественной практике используют три метода термического обезвреживания и утилизации ТБО:

1. слоевое сжигание исходных – неподготовленных отходов в топках мусоросжигательных котлов;

2. слоевое или камерное сжигание специально подготовленных (обогащенных) отходов(освобожденных от балластных составляющих и имеющих относительно стабильный фракционный состав) в топках энергетических котлов или в цементных печах;

3. пиролиз отходов, прошедших предварительную подготовку или без нее. МСЗ работает круглосуточно, без выходных дней. Тепло используют в городской системе теплоснабжения.

Самой серьезной проблемой, возникающей при сжигании нерассортированных ТБО, является выделение токсичных веществ при горении пластмассы, полиэтилена и других полимерных материалов, особенно поливинилхлорида (эти материалы присутствуют в таких красивых и безобидных на первый взгляд вещах, как глянцевые обложки тетрадей, журналов и книг, упаковки промышленных товаров, игрушки). Наиболее опасны из образующихся при этом веществ диоксины (хлорорганическое соединение, не подвергающееся разложению в течение 10–15 лет, сильный мутаген и канцероген, один из сильнейших синтетических ядов, доза которого в 10–6 г смертельна для человека). Собственно бумага и натуральные ткани, в основе которых естественный природный материал, в частности целлюлоза, безвредны, но нанесенная на них краска дает при сжигании вредные вещества, поступающие в атмосферу.

Сжигание мусора смертельно опасно для здоровья. Во время горения выделяются различные вещества, которые обостряют или вызывают заболевания – преимущественно сердечно-сосудистые и заболевания дыхательных путей. Таким образом, значительно снижается продолжительность жизни людей”, – поясняет кандидат биологических наук и председатель Самарского областного отделения Международного Социально-экологического Союза (СоЭС) Сергей Симак. Например, от сжигания 1 тонны листового опада выделяется 70 кг угарного газа, который выводит из строя кровяные тельца, увеличивает нагрузку на сердце и сосуды и крайне негативно сказывается в первую очередь на гипертониках и людях, имеющих проблемы с сердцем.

В термических методах утилизации мусор рассматривается как низкосортное топливо. На эффективность сжигания топлива, как известно, сильное влияние оказывает величина его теплотворной способности. Чем она выше, тем выше эффективность сжигания. Но на эффективность сжигания сильное влияние оказывает и диапазон, в котором колеблется теплотворная способность топлива. Оказывается, эта величина для мусора колеблется в широких пределах, поскольку зависит от многих факторов. Например, от того, когда происходит сбор мусора: зимой или летом. Но главным образом величина теплотворной способности зависит от того, по какой системе происходит сбор мусора.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий