Способы переработки мусора

Методы и способы переработки мусора (ТБО)

Установки от экстрасенса 700х170

Переработка мусора — очень важный аспект для защиты окружающей среды, а также один из способов получения ресурсов из переработанных отходов. Для эффективного обращения с ТБО и промышленными отходами требуется их сортировка, переработка и, при необходимости, правильное утилизирование.

Способы переработки мусора

Типы мусора

Материалы классифицируются на несколько больших групп. Среди них можно выделить ТБО и промышленные отходы. Понятие ТБО охватывает все утильсырье, образованное в результате жизнедеятельности человека. Сюда входят пищевые остатки, бумага, текстиль, резина, стекло, металлы, пластик. Промышленные отходы — побочные продукты производственного процесса. Они образуются в результате получения тепло- и электроэнергии, добычи полезных ископаемых, работы агропромышленных комплексов и лесной промышленности.

Промышленный мусор

Отходы производства можно классифицировать по степени опасности:

  • I степень. Представляют серьезную угрозу для жизни и окружающей среды.
  • II степень. При неконтролируемом выбросе наносят вред экологии, на восстановление потребуется не менее 30 лет при условии устранения источника.
  • III степень. Материалы, подлежащие вторичной переработке.
  • IV степень. Полностью безопасные материалы, не влияющие на экологию.

В зависимости от типа мусора существуют способы его утилизации.

Комплексы по переработке промышленных отходов

Способы переработки мусора

Компания 3БХунгария разрабатывает решения по переработке ТБО и промышленного мусора. Для работы с биомассой (веществами органического происхождения) применяются специальные комплексы и технологии. В результате переработки макулатуры, пищевых остатков, древесины получается газ, который в дальнейшем можно использовать в целях производства.

Не все виды утильсырья подлежат переработке, поэтому требуется их сортировка. Для этого применяются специальные установки, которые выделяют из всей массы те компоненты, которые могут быть использованы в качестве вторичного сырья.

Также компания производит комплексы для хранения, которые обеспечивают промежуточное сбережение материалов перед их использованием. Те виды утильсырья, которые не могут быть использованы повторно, подлежат правильной утилизации.

Термическая обработка

Данная технология позволяет избавиться от большого количества материалов и применить их в качестве энергоносителей. Во время сжигания уничтожается патогенная микрофлора, объем вещества сокращается в 10 раз, вырабатывается тепловая энергия.

Сортировка отходов

Так как мусор поступает в смешанном виде, требуется его сортировка. Для этого применяются специальные установки, позволяющие выделить из общего объема материалы, пригодные для вторичного использования. Процесс происходит в автоматическом режиме, по результатам которого отобранные фракции подвергаются прессованию. Ненужная часть после пресса отправляется на утилизацию, а вторичное сырье поставляется для повторного использования.

Захоронение мусора и компостирование

Технология эффективна в случае уничтожения масс, подверженных медленному разложению. Для этого предоставляются специальные полигоны. Наиболее высокотехнологичные из них позволяют применять газы, образованные в процессе разложения, в качестве полезного ресурса. Компостирование — технология получения удобрений для агропромышленности при распаде биомасс. Это еще один из эффективных способов получения ресурсов путем естественного биоразложения.

Производитель 3БХунгария предлагает ряд эффектных решений, направленных на получение полезных ресурсов из промышленных отходов и ТБО, снижение вредного влияния на окружающую среду в процессе утилизации мусора. Компания ООО “МХМ Украина” (г. Одесса) является официальным представителем 3БХунгария в Украине и предлагает услуги по проектированию комплексов, поставке оборудования и его обслуживанию.

Термический способ переработки отходов

В экономически развитых странах все меньше бытовых отходов вывозится на свалки и все больше перерабатывается промышленными способами. Самый эффективный из них – термический. Он позволяет почти в 10 раз снизить объем отходов, вывозимых на свалки, причем несгоревший остаток уже не содержит органических веществ, вызывающих гниение, самопроизвольное возгорание и опасность эпидемий.

Сейчас зарубежные специалисты делают ставку на мусоросжигательные установки, которые не только сжигают отходы, но и перерабатывают выделяемое при этом тепло в энергию. Тем не менее, в большинстве стран выработка и утилизация тепловой и электрической энергии рассматриваются всего лишь как дополнение к обезвреживанию отходов. В этой связи особое внимание привлекает концепция “энергетического баланса”, предложенная рабочей группой Всемирного энергетического совета: полученная энергия должна покрывать энергетические затраты на саму переработку мусора. Поэтому выбор технологии чаще всего определяется балансом производимой и потребляемой энергии. Наибольший эффект дают комплексные технологии (утилизация материалов и сжигание) или непосредственное сжигание неподготовленных отходов, а наименьший – компостирование отходов с захоронением неорганических остатков.

Специалисты считают, что уже в ближайшее время сжигание с выработкой электрической и тепловой энергии будет основным способом переработки отходов. В будущем мусоросжигательные энергетические установки, скорее всего, войдут в интегрированную систему управления отходами вместе с предприятиями по утилизации и вторичному использованию некоторых материалов (стекла, металла, бумаги и т. д.). В этой области первыми добиваются успехов те страны, где остро ощущается “дефицит территории” и введены ограничения на захоронение определенных видов 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 1000–1200 Гкал 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, а 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% капитальных затрат на строительство мусоросжигательных заводов.

Сжигание полимерных материалов, содержащих хлор, неизбежно сопровождается появлением в дымовых газах хлорсодержащих токсичных компонентов – диоксинов и фуранов. Так называют большую группу веществ, основу молекул которых составляют два шестичленных углеродных кольца. В органической химии известно 210 подобных соединений. Если в них нет атомов хлора, то эти вещества токсичны не больше, чем, например, бензин, однако при замещении в кольцах атомов водорода на атомы хлора образуются опасные для природы и человека диоксины и фураны – всего около 20 соединений разной степени токсичности. Они привлекают внимание экологов и специалистов на протяжении двух последних десятилетий.

Источники диоксинов и фуранов – не только аварийные ситуации на предприятиях химической промышленности. Эти ядовитые вещества образуются в обычных условиях при сжигании древесины, отходов, дизельного топлива, при выплавке меди, производстве целлюлозы, в цементных печах и других (особенно химических) производствах. Все это – контролируемые выбросы диоксинов, но существуют и более мощные неконтролируемые источники, главным образом горящие свалки, костры, в которых сжигают мусор и растительные отходы, в том числе и на садовых участках. При таком режиме образуется в десятки раз больше диоксинов и фуранов, чем на мусоросжигательных заводах, где используется высокотемпературный процесс. Если заводская технология строго соблюдается, концентрация хлорсодержащих токсичных компонентов в дымовых газах опускается до самых низких нормативных значений, принятых в европейских странах, а сейчас и в Москве. Иначе говоря, в отличие от захоронения на свалках при сжигании отходов на заводе можно не только контролировать их количество и воздействие на окружающую среду, но и, что очень важно, управлять этим процессом.

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

Таковы на сегодняшний день термические методы обработки твердых бытовых отходов.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МУСОРА ГОРОДСКИХ СВАЛОК И УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МУСОРА ГОРОДСКИХ СВАЛОК

Имя изобретателя: Хрусталёв Е.Н. (RU); Хрусталёва Т.М. (RU); Хрусталёва И.Е.
Имя патентообладателя: Хрусталёв Евгений Николаевич (RU); Хрусталёва Татьяна Михайловна (RU); Хрусталёва Ирина Евгеньевна
Адрес для переписки: 170042, г.Тверь, ул. Скворцова-Степанова, 18, кв.66, Е.Н.Хрусталеву
Дата начала действия патента: 2003.11.12

Изобретение относится к способу и устройству для переработки бытовых отходов и промышленного мусора городских свалок до полной их ликвидации. Способ переработки мусора заключается в профилировании территории свалки в процессе накопления мусора, экскавации мусора из свалки, сортировке мусора с отделением металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов, брикетировании после сортировки остатков мусора. После профилирования территорию свалки разбивают на технологические площадки, которые посыпают торфом и при наличии – древесными опилками. Сортировку мусора ведут путем послойной циклической поверхностной переработки технологических площадок клыками роторных корчевателей торфяных пней и затем рабочими органами камнеуборочных строительно-дорожных машин с одновременным перемешиванием торфа и при наличии – древесных опилок с мусором по глубине площадок и перетряской на сепараторах крупного, а затем мелкого металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов с наполнением их в бункерах машин для дальнейшего вывоза за пределы свалки. Очищенный перемешанный с торфом и при наличии – с древесными опилками мусор подвергают поверхностному измельчению путем послойного фрезерования комплексом фрезерных торфяных машин. Сфрезерованную мусорную крошку в смеси с торфом и древесными опилками подвергают сушке под действием солнечной радиации в летнее время года или путем вымораживания влаги в зимнее время года и убирают в соответствии с технологией уборки фрезерного торфа для дальнейшего складирования в штабелях и брикетирования в бытовое топливо. Устройство для переработки мусора городских свалок включает комплекс профилирующих и подъемно-транспортных машин, сортировочную производственную площадку, брикетирующие прессы. Сортировочная производственная площадка выполнена в виде спрофилированных и отсыпных торфом и при наличии – древесными опилками технологических площадок, устроенных по всей площади свалки мусора, а технологическая база выполнена из циклически работающего на технологических площадках свалки торфяного машинного комплекса, состоящего из роторного корчевателя с сепаратором и бункером- накопителем крупного металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов и работающими вслед за ним камнеуборочной строительно-дорожной машиной с сепаратором и бункером-накопителем мелкого металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов и машиной для поверхностно-послойного фрезерования очищенных и перемешанных с торфом и при наличии – с древесными опилками технологических площадок, а также из торфяных ворошилок, валкователей и уборочных машин фрезерного торфа для периодического сбора высушенной с торфом и при наличии – с древесными опилками мусорной крошки, подвергаемой брикетированию на торфяных прессах. Изобретение позволяет ликвидировать накопленный на городских свалках мусор в течение 10-15 лет при повышении экологии окружающей среды и без значительных затрат средств из бюджета города.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретения относятся к технологии и устройствам переработки бытовых отходов и промышленного мусора городских свалок до полной их ликвидации.

Известен способ получения брикетированного топлива из бытового мусора, включающий смешение мусора с водой, отделение нерастворимого осадка, формирование брикетов из оставшейся вязкой горючей массы и сушку брикетов, причем смесь мусора с водой в массовом отношении 1:(2. 8) кипятят в течении 0,5. 1,5 часа и отваренную массу выдерживают до расслаивания на нерастворимый осадок и вязкую горючую массу, при этом сушку брикетов ведут при 100°С [1].

Недостатком известного способа переработки мусора является значительные энергозатраты на кипячение мусора в воде и сушку вязкой массы, большая длительность процесса сушки, а также большая дороговизна термообработки органической части мусора при кипячении. При этом при кипячении происходят значительные вредные газовыделения и загрязнение воздуха атмосферы, а сушку необходимо вести до момента достижения вязкой массой механических свойств, оптимальных для создания прессом прочного брикета.

Наиболее близким по технологии к предлагаемому является способ переработки мусора городских свалок, заключающийся в сортировке твердых отходов производства и потребления с выделением ценных фракций, пригодных для вторичной переработки с последующим измельчением и прессованием до плотности естественных грунтов, и пакетированием в блоки стандартных размеров с дальнейшим захоронением отходов на полигоне и их рециклингом [2].

Недостатком известного способа переработки мусора городских свалок является большие затраты на сооружение стационарных сортирующих и перерабатывающих комплексов, реализующих способ, а также необходимость в отведение полигонов для хранения пакетированного вторсырья и его рециклинга. Способ энергоемок и требует значительного потребления тепло- и электроэнергии. По данному способу органическая часть отходов, так называемые “хвосты”, после сортировки перерабатываются на отдельных технологических линиях, а, в основном, операции ведутся с твердыми фракциями свалок.

Известно устройство [1] для переработки мусора городских свалок, включающее площадки для хранения бытового мусора с органическими и неорганическими компонентами, приспособления для сепарации мусора, загрузочные устройства, смеситель мусора с водой в баке-кипятильнике, фильтраторы нерастворимого осадка, охладитель и брикетный пресс с сушилкой.

Недостатками известного устройства для переработки мусора городских свалок являются значительные энергозатраты на кипячение мусора с водой и сушку вязкой массы, большая длительность процесса сушки, значительные выделения вредных газовыделений и загрязнение воздуха атмосферы, дороговизна производственного комплекса и его значительные размеры для работы на полную мощность при уничтожении больших объемов мусора в условиях городских свалок.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство автоматизированного мусоросортировочного и мусороперерабатывающего комплекса МСК/МПК “Станко” (г.Москва) [2], состоящее из складской площадки для твердых отходов производства и потребления, конвейеров, сепараторов черных и цветных металлов, брикетировочного пресса с обвязкой брикетов, эстакады с конвейером и рабочими местами для сортировки отходов, дробилки для измельчения отходов, сепаратора для отсева мелких фракций, а также автоматизированной системы управления комплексом, причем комплекс для измельчения твердых фракций оснащен роторной дробилкой, а для отбора крупногабаритных отходов – специальными грузоподъемными устройствами.

Недостатком известного мусоросортировочного и мусороперерабатывающего комплекса является его значительная стоимость возведения на территориях городских свалок, большая энергоемкость технологических операций, использование ручного труда на участках сортировки, бактериологическая опасность загрязнения окружающей среды от неперерабатываемой органической части привозимого для переработки мусора, утилизация пакетов твердых остатков мусора после сортировки на отдельно отведенных полигонах захоронения для будущего рециклинга.

Технический результат по предлагаемому способу переработки мусора городских свалок, заключающемуся в профилировании и уплотнении территории свалки в процессе накопления мусора, экскавации мусора из свалки, сортировке мусора с отделением больших и мелких фракций металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов, брикетировании после сортировки остатков очищенного мусора, достигается тем, что после профилирования территорию салки разбивают на технологические циклически перерабатываемые площадки, которые засыпают поверхностным слоем торфа с экскавируемой влажностью и при наличии опилками – отходами деревообрабатывающего производства, сортировку мусора ведут путем послойной циклической поверхностной переработки технологических площадок клыками роторных корчевателей пней торфяных и затем рабочими органами камнеуборочных строительно-дорожных машин с одновременным перемешиванием торфа и древесных опилок с мусором по глубине площадок на 0,4. 0,5 м и перетряской на сепараторах крупного, а затем мелкого металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов с накоплением их в бункерах машин для дальнейшего вывоза за пределы свалки, а очищенный перемешанный с торфом и древесными опилками мусор подвергают поверхностному измельчению путем послойного фрезерования комплексом фрезерных торфяных машин, сфрезерованную мусорную крошку в смеси с торфом и древесными опилками подвергают сушке под действием солнечной радиации в летнее время года или путем вымораживания влаги в зимнее время года и убирают в соответствии с технологией уборки фрезерного торфа для дальнейшего складирования в штабелях и брикетирования в бытовое топливо.

Предлагаемый способ переработки мусора городских свалок позволяет в течение 10-15 лет полностью уничтожить скопившийся объем мусора в свалках городов с количеством населения до 0,5 млн. жителей и средним уровнем развития промышленности при круглогодичном рабочем процессе без затрат средств городского бюджета на строительство специализированных мусороперерабатывающих заводов, при этом используются простаивающие в торфяной отрасли хозяйства брикетно-прессовое оборудование и современные комплексы подготовительных, добывающих и перерабатывающих машин. Торфяная отрасль восстанавливается за счет дополнительной добычи торфа для его использования на технологических площадках свалки городского мусора, при этом торф играет роль связующего, горючего и антисептика для уничтожения гнилостных остатков бытовых отходов на свалке, утилизируются в горючее древесные опилки лесопилок, тем самым повышается экология окружающей свалки среды. Операции по сепарации и встряхиванию крупных и мелких фракций металлического лома и камней, строительного мусора непосредственно на технологических площадках свалки более производительны по сравнению с ручным сепарированием на конвейерах стационарного мусороперерабатывающего завода. Полученное брикетное топливо на основе мусорной крошки, торфа и древесных опилок является достаточно пригодным для бытовых нужд и особенно эффективно при его переработке методом пиролиза для получения в соответствующих установках жидкого топлива, пригодного для более эффективного отопления и обеспечения горячего водоснабжения жилых и производственных помещений. Получение горючей мусорной крошки путем поверхностно-послойного фрезерования позволяет измельчать мусор, очищенный от крупных и мелких негорючих включений, до мельчайших фракций, в том числе отходы деревянных конструкций, стекло, мелкий кирпич, пластмассу и др., которые вяжутся мелкими фракциями отсыпанного и перемешанного с мусором торфа и становятся пригодными для формирования брикетов.

Технический результат по устройству для переработки мусора городских свалок, основная технологическая база которого включает комплекс профилирующих (бульдозеры) и подъемно-транспортных машин (экскаваторы, грузовой транспорт и др.), сортировочную производственную площадку, брикетирующие прессы, достигается тем, что сортировочная производственная площадка выполнена в виде спрофилированных и отсыпных на мусор торфом и древесными опилками технологических площадок, устроенных по всей площади свалки мусора, а технологическая база выполнена из циклически работающего на технологических площадках свалки торфяного машинного комплекса, состоящего из роторного корчевателя с сепаратором и бункером-накопителем крупного металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов, и работающих вслед за ним камнеуборочной строительно-дорожной машиной с сепаратором и бункером-накопителем мелкого металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов и машиной для поверхностно-послойного фрезерования очищенных и перемешанных с торфом и древесными опилками технологических площадок, а также из торфяных ворошилок, валкователей и уборочных машин фрезерного торфа для периодического сбора высушенной с торфом и древесными опилками мусорной крошки, подвергаемой дальнейшему брикетированию на торфяных прессах.

Предлагаемое устройство технологического комплекса для переработки мусора городских свалок позволяет при создании спрофилированных технологических площадок по всей площади свалки осуществлять последовательное послойное уничтожение накопленного на городских свалках мусора путем циклического использования машинного комплекса торфяной и строительно-дорожной отрасли народного хозяйства и переработки его в бытовое топливо. Создание технологических профилированных площадок с отсыпкой и перемешиванием их с торфом и древесными опилками позволяет осуществлять круглогодичную циклическую работу предлагаемого машинного комплекса, получать конечный продукт – топливные брикеты достаточной прочности на основе торфяного связующего. Впервые предлагается использовать корчеватели пней типа МПТ-81, камнеуборочные машины для перемешивания торфа и древесных опилок с мусором и для сепарации мусора на крупные и мелкие фракции и накопления металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов в бункерах для вывоза за пределы свалки. Впервые предложено в качестве измельчителя мусора свалок использовать послойно-поверхностные фрезерующие торфяные машины типа МТП-42А (с глубинным фрезерованием, в том числе и мерзлой торфяной залежи вместе с кустарником на глубину 0,4 м). Уборку и брикитирование мусорной крошки, полученной в процессе сушки совместно с торфом и древесными опилками, осуществляют периодически комплекс торфяных уборочных машин и постоянно работающие торфяные прессы. Таким образом, при минимальных затратах на создание предлагаемого технологического комплекса путем использования в определенной последовательности циклически действующих торфяных и строительно-дорожных машин можно произвести полную переработку накопленного на городских свалках мусора с получением вторсырья и бытового брикетного топлива.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на представлены блок-схема и схематично рабочие органы циклически действующего на спрофилированных технологических площадках городской свалки мусора технологического машинного комплекса, составленного из периодически действующих в определенной последовательности торфяных и строительно-дорожных машин.

Способы переработки мусора

Устройство для переработки мусора городских свалок состоит из периодически и последовательно работающих друг за другом по замкнутому круглогодичному циклу торфяных и строительно-дорожных машин, состоящих из профилировщиков 1 технологических площадок свалки мусора в виде бульдозеров и шнековых профилировщиков торфа типа МТП-52, самоходного корчевателя 2 в виде корчевателя пней МТП-81, следующего за ним рабочего органа камнеуборочной строительно-дорожной машины 3 с сепараторами 4 крупных и мелких твердых включений и бункерами-накопителями 5, машины поверхностно-послойного фрезерования в виде торфяного фрезера 6 типа МТП-42А с тарельчатыми фрезами 7, способными фрезеровать в том числе промороженную торфяную залежь с кустарником на глубину 0,4 м; периодически выезжающих ворошилок 8 для сушки мусорной крошки типа ВФ-1ВСЗ, а также для уборки высушенной мусорной крошки штабелеющих машин 9 типа МТФ-71 или бункерных ковшовых или пневмоуборочных машин 10 типа МТФ-43, убирающих мусорную крошку с валков, подготовленных валкователями 11 торфа типа ВФТ-37, и доставляющих ее к торфяным прессам 12 для получения топливных брикетов 13.

Устройство технологического комплекса для переработки мусора городских свалок работает следующим образом. Профилировщиками 1 сначала грубо бульдозером, а затем точнее шнековым профилировщиком (МТП-52) делают и ровняют на всей площади свалки мусора технологические площадки, которые покрывают слоем экскавируемого торфа и при наличии – слоем древесных опилок и перемешивают с поверхностным слоем мусора в процессе извлечения крупных и мелких включений металлического лома, камней и несгораемых твердых строительных отходов роторном корчевателя 2 (МТП-81) и идущей за ним камнеуборочной строительно-дорожной машиной 3, производящие извлечение и сепарацию включений мусора на сепараторах 4 и их транспортировку в бункеры-накопители 5 для дальнейшего вывоза за пределы свалки и вторичной переработки. Очищенную от твердых включений технологическую площадку фрезеруют послойно фрезером 6 (МТП-42А), например, с дисковыми фрезами 7, с получением измельченной мусорной крошки, смешанной с торфом и древесными опилками, которую в процессе сушки ворошат ворошилками 8 (ВФ-1ВСЗ) и собирают в штабели штабелеющей машиной 9 (МТФ-71) или собирают в бункеры уборочных машин 10 (МТФ-43) из валков, подготовленных валкователями 11 (ВФТ-37). Собранная в штабеля или бункерными уборочными машинами мусорная крошка поступает в торфяные прессы 12 для получения топливных брикетов 13.

Предлагаемый способ и устройство технологического комплекса для переработки мусора свалок легко реализуется в пригородах, расположенных вблизи торфообрабатывающих предприятий Московской, Тверской, Санкт-Петербургской и многих других областей, где в сегодняшний рыночный период торфяная отрасль народного хозяйства простаивает и существует большой современный парк торфяных машин, способных перерабатывать мусор городских свалок и получать бытовое брикетное топливо без затрат на создание стационарных мусороперерабатывающих заводов из бюджетных статей области и города. При этом повышается экология окружающей свалки среды за счет использования антисептических свойств насыпных слоев торфа, нейтрализующих гнилостные процессы в пищевых отходах свалки, активно утилизируются древесные опилки как отходы деревообрабатывающей промышленности без их сжигания. Сушка сфрезерованной мусорной крошки совместно с торфом и при наличии – с древесными опилками ведется до требуемой эксплуатационной влажности, достаточной для действия связующих основ торфа и получения достаточно прочного топливного брикета. К предлагаемым изобретениям имеется повышенный интерес со стороны администрации области и города Твери, а также торфяного предприятия “Новая Орша”.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. SU 1713925 А1. Способ получения брикетированного топлива из бытового мусора. (НПО “Камень и силикаты”, Э.А.Гогинян, Р.А.Оганесян и др.), 22.01.90, (аналог на способ и устройство).

2. Техническое предложение ОАО “Станкоснаб”. “Мобильно-стационарный (контейнерный) комплекс переработки твердых бытовых отходов производительностью до 5000 тонн в год” (ЛПОм-2422-005.00.000) – М.: ОАО ЛОЭЗ “Гидромаш” – 2003 г. (прототип по способу и устройству).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ переработки мусора городских свалок, заключающийся в профилировании территории свалки в процессе накопления мусора, экскавации мусора из свалки, сортировке мусора с отделением металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов, брикетировании после сортировки остатков мусора, отличающийся тем, что после профилирования территорию свалки разбивают на технологические площадки, которые посыпают торфом и при наличии древесными опилками, сортировку мусора ведут путем послойной циклической поверхностной переработки технологических площадок клыками роторных корчевателей торфяных пней и затем рабочими органами камнеуборочных строительно-дорожных машин с одновременным перемешиванием торфа и при наличии древесных опилок с мусором по глубине площадок и перетряской на сепараторах крупного, а затем мелкого металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов с наполнением их в бункерах машин для дальнейшего вывоза за пределы свалки, а очищенный перемешанный с торфом и при наличии древесными опилками мусор подвергают поверхностному измельчению путем послойного фрезерования комплексом фрезерных торфяных машин, сфрезерованную мусорную крошку в смеси с торфом и при наличии древесными опилками подвергают сушке под действием солнечной радиации в летнее время года или путем вымораживания влаги в зимнее время года и убирают в соответствии с технологией уборки фрезерного торфа для дальнейшего складирования в штабелях и брикетирования в бытовое топливо.

2. Устройство для переработки мусора городских свалок, основная технологическая база которого включает комплекс профилирующих и подъемно-транспортных машин, сортировочную производственную площадку, брикетирующие прессы, отличающееся тем, что сортировочная производственная площадка выполнена в виде спрофилированных и отсыпных торфом и при наличии древесными опилками технологических площадок, устроенных по всей площади свалки мусора, а технологическая база выполнена из циклически работающего на технологических площадках свалки торфяного машинного комплекса, состоящего из роторного корчевателя с сепаратором и бункером-накопителем крупного металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов и работающими вслед за ним камнеуборочной строительно-дорожной машиной с сепаратором и бункером накопителем мелкого металлического лома, камней и несгораемых строительных отходов и машиной для поверхностно-послойного фрезерования очищенных и перемешанных с торфом и при наличии древесными опилками технологических площадок, а также из торфяных ворошилок, валкователей и уборочных машин фрезерного торфа для периодического сбора высушенной с торфом и при наличии древесными опилками мусорной крошки, подвергаемой брикетированию на торфяных прессах.

Версия для печати
Дата публикации 19.02.2007гг

Утилизация промышленных отходов

Термин утилизации следует отличать от переработки. Переработка отходов означает процесс превращения отходов в продукцию вторичного сырья. Утилизация предполагает возврат мусора в повторное применение будь то рециклинг, регенерация, рекуперация или репарация. Если невозможно прибегнуть к выше указанным методам отходы утилизируют безвозвратно.

Какие виды отходов в промышленности нужно утилизировать?

Степень утилизации отходов промышленности тесно связана со спецификой промышленных отходов. Существуют твердые, газообразные и жидкие отходы. Они могут быть возвратными -представлять собой вторсырьё или же быть невозвратно утраченными.

Используя различные методы, утилизации поддаются:

  • пластиковые компоненты;
  • остатки кожи, резины и стекла;
  • материалы из метала;
  • золошкаловые накопления;
  • древесина, мех, макулатура;
  • строй-материалы и текстиль;
  • составляющие удобрений;
  • нефтяные отходы, радиоактивные, свинец, ртуть, мышьяк и т.д.

Способы переработки и их механизм

Способы переработки зависят от степени пригодности к переработке того или иного отхода, количества, источника образования, влияние на экологию и уровень опасности.

Утилизация от латинского термина “util”, означает полезное использование мусора. Например, остатки древесины можно использовать для производства бумаги или брикетов, а низкокачественную бумагу превратить в туалетную, пластик переплавить, а машинным маслом смазывать станки и агрегаты.

Часть отходов используют для получения тепловой энергии. Если специфика отходов не позволяет их заново использовать, тогда остаются методы представленные ниже.

Один из самых популярных методов – захоронение. Суть его в следующем: на территории специального полигона, после уменьшения токсичности отхода (посредством сжигания или химической переработки), полученную массу закапывают в специальных котлованах согласно требованиям законодательства и международных стандартов.

Другой метод – фиксация. Это тоже захоронение, но перед этим отходы помещают в специальные капсулы. Обычно их обволакивают цементом, известью, термопластическими материалами, или стеклом для уменьшения влияния токсических веществ на природу.

Третий метод – сжигание, которое происходит посредством сухого или окислительного пиролиза, или, в специальных котлах предприятий, но с доступом кислорода.

Безотходное производство. Безотходная и малоотходная технология Применение безотходных технологий в сельском хозяйстве

Человечество в результате своей деятельности пришло к пониманию того, что необходимо внедрение технологических процессов, дающих минимальные выбросы, при которых самоочищающаяся способность природы в достаточной степени будет препятствовать возникновению необратимых экологических изменений. Специалистами было предложено определение безотходной технологии, которое принято как основное для дальнейшего использования:

Безотходная технология – это практическое применение знаний, методов и средств для обеспечения в рамках человеческих потребностей рационального использования природных ресурсов, энергии и защиты окружающей среды .

Под безотходной технологией понимается идеальная модель производства , которая в большинстве случаев не может быть реализована в полной мере, но с развитием технического прогресса все больше приближается к идеальной. Более конкретно под безотходной технологической системой (БТС) следует понимать такое производство, в результате деятельности которого не происходит выбросов в окружающую среду. Безотходное производство представляет совокупность организационно-технических мероприятий, технологических процессов, оборудования, материалов, обеспечивающих максимальное и комплексное использование сырья и позволяющих свести к минимуму отрицательное воздействие отходов на окружающую среду.

Безотходное производство можно характеризовать всемерно возможной утилизацией образовавшихся в прямых технологических процессах отходов. Малоотходная технология представляет собой промежуточную ступень безотходной и отличается от нее тем, что обеспечивает получение готового продукта с не полностью утилизируемыми отходами.

Задачи по реализации безотходной технологии вытекают из следующего:

ü наибольшая часть загрязнений окружающей среды является следствием недостаточного развития промышленной технологии;

ü неиспользованные отходы производства – это потери природных ресурсов;

ü получение и использование вторичного сырья (отходов) с увеличением потребности в естественных материалах может стать важным источником повышения производительности общественного труда;

ü предпосылкой для рационализации промышленной технологии является выработка технико-экономических решений по «замкнутым» технологиям (кругооборот материалов);

ü единый и экономичный путь решения основных проблем в области обмена веществ между человеком и природой должен осуществляться в масштабах государства.

Анализ отечественных и зарубежных материалов показывает, что безотходная технология может развиваться в четырех основных направлениях:

1) создание различных видов бессточных технологических систем на базе существующих, внедряемых и перспективных способов очистки. При этом достигается резкое уменьшение потребления воды, но, как правило, образуется вторичное загрязнение в виде твердых осадков или насыщенных растворов;

2) разработка и внедрение систем переработки отходов производства и потребления, которые следует рассматривать не как экологическую нагрузку, а как BMP. Необходимо учитывать, что при эксплуатации современных систем водо- и газоочистки образуются твердые отходы, представляющие собой сложную концентрированную смесь загрязняющих веществ;

3) организация принципиально новых процессов получения традиционных видов продукции, позволяющих исключить или сократить этапы переработки или технологические стадии, на которых образуется основное количество отходов;

4) разработка и создание территориально-промышленных комплексов (ТПК) с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов внутри ТПК, имеющих минимум выбросов.

Выделение токсичных компонентов из отходящих газов и сточных вод осуществлялось в основном для перевода этих компонентов в безвредную форму и редко сочеталось с их повторным использованием. Во многих случаях пытались уменьшить концентрацию токсичных отходов при выводе их в биосферу. Меры по сокращению отходов и отходящего тепла при производстве продукции, а также по вторичному использованию этих отходов реализовались преимущественно в целях экономии материалов и энергии и не рассматривались как меры по охране окружающей среды.

Постоянное увеличение использования естественных ресурсов, усиленное загрязнение окружающей среды требуют реализации стратегии безотходной технологии. Основы этой технологии заключаются в том, что неиспользованные отходы производства одновременно являются не полностью использованными природными ресурсами и источником загрязнения окружающей среды. Снижение количества используемых отходов по отношению к количеству изготавливаемой продукции позволит произвести больше изделий из того же количества сырья и явится вместе с тем действенной мерой охраны окружающей среды.

Биосфера дает природные ресурсы, из которых в сфере производства изготавливаются изделия, при этом образуются отходы. Во многих случаях после соответствующей обработки они могут быть использованы как вторичное сырье или как вторичные носители энергии. Если по техническим или технологическим причинам это невозможно или экономически невыгодно, то их необходимо выводить в биосферу таким образом, чтобы по возможности не наносить вреда естественной окружающей среде.

Предложено общее уравнение баланса по сферам производства и потребления:

где R – расход природных ресурсов, кг/с; А – образующееся в сферах производства и потребления количество отходов, кг/с; S m – средний коэффициент использования отходов, кг/кг; S – количество веществ, накапливающихся в сферах производства, кг/с.

Снижение удельного неиспользуемого количества отходов производства A (1 — S m) и тем самым удельного расхода природных ресурсов возможно за счет уменьшения образующегося удельного количества (А) отходов производства или за счет повышения коэффициента использования отходов (S m). Выбор одного из путей зависит как от технологических возможностей, так и от экономических условий. Первичная цель безотходной технологии – настолько уменьшить выводимый в единицу времени в биосферу поток массы неиспользуемых отходов, чтобы сохранилось естественное равновесие биосферы и обеспечивалось наличие основных природных ресурсов.

Конечное достижение безотходности производства обусловливается наличием n количества ступеней переработки отходов всех видов. Система становится безотходной, когда на n-й стадии выделяется такое количество отходов, которое не оказывает заметного отрицательного воздействия на окружающую среду. Если отходы на некоторых ступенях направляются снова на переработку, в начальной стадии получается БТС закрытого или частично закрытого типа .

· сырье, полуфабрикаты, энергия, средства охлаждения : максимально использовать отходы и отходящее тепло; минимально использовать сырье, полуфабрикаты и рабочую энергию при добыче и изготовлении которых образуются относительно большие количества ПО и отходящего тепла или которые имеются лишь в ограниченном объеме (например, электроэнергия или охлаждающая вода); насколько возможно, избегать использования сырья, содержащего высокую долю бесполезных примесей;

· техническое оборудование : использовать технические устройства с продолжительным сроком службы и малой массой, изготовленные в соответствии с требованиями безотходной технологии; использовать технические устройства оптимального принципа действия, например, с высокой степенью отделения или с высоким коэффициентом тепло- и массопередачи, при минимальной потере давления и малых потерях тепла;

· основные процессы : использовать неэнергоемкие процессы с высокой избирательностью; применять высокоэффективные каталитические процессы;

· технологическая схема : применять принцип противотока или циркуляции; избегать принципа прямотока и смешения;

· параметры процесса : выбирать оптимальные температуры ре­акции; выбирать малые движущие силы; исключать предельные технологические параметры, например, температуры и давления;

· изделия : закладывать в конструкцию (состав) изделия малую удельную массу;, предусматривать продолжительный срок его службы, а также минимальное образование отходов и отходящего тепла при его использовании; обеспечивать пригодность износившегося (израсходованного) продукта в качестве вторичного сырья (вторичного носителя энергии);

· отходы, отходящее тепло : получать отходы в утилизируемой форме.

Поскольку эти требования частично противоречат друг другу, а частично не реализуемы из-за отсутствия возможностей, то для каждого технологического процесса необходимо искать оптимум с учетом производительности труда и экономии.

Одним из перспективных, выгодных и развивающихся направлений использования ПО, входящих в систему безотходных технологий, является обмен ими как между предприятиями внутри стран, так и между государствами с целью использования их в подходящих технологических процессах.

Так, широко развит экспорт и импорт полимерных отходов в странах ЕЭС, а также Австрии, Швейцарии и Скандинавских странах. Особым спросом пользуются отходы полимеров: полиэтилена, полипропилена, полистирола, поливинилхлорида и ацетата целлюлозы. Ведущее положение в европейском обмене отходами занимают Италия (ежегодный импорт составляет свыше 90 тыс. т полимерных отходов), ФРГ (экспорт 65 тыс. т) и Франция (экспорт 50 тыс. т). Япония, Китай и другие страны большую часть потребности в металле удовлетворяют за счет ввоза металлолома из других стран. Китай для производства бумаги ввозит мусор из США.

В настоящее время в странах Западной Европы и США существует два типа посреднических бирж: биржи, поставляющие информацию о количестве отходов, их качественном составе и способах переработки, и биржи, которые непосредственно осуществляют обмен отходами путем нахождения соответствующего потребителя.

Успешное функционирование таких систем, по-своему замыкающих цикл безотходных технологий, возможно на основе автоматизированных средств связи и управления, осуществляющих свои операции в межгосударственных масштабах или в пределах промышленного района. Так, с середины 1970-х годов в ФРГ и Франции путем посредничества бирж между предприятиями реализуются отходы древесины, бумаги, картона, металлов и других ПО. Несмотря на сравнительно небольшие пока контакты между поставщиком и потребителем, такие биржи являются экономически выгодными для государства. Об этом же говорит опыт США и Японии, где действует широкая сеть посреднических бирж, способствующих внедрению прогрессивных технологических процессов обезвреживания и переработки промышленных отходов и обмену отходами между предприятиями.

Для рационального управления комплексной системой сбора, транспортирования, обезвреживания и утилизации отходов и загрязнений в масштабах промышленного региона, отдельной страны или группы стран необходимо иметь оперативную информацию о местонахождении отходов, их количестве, составе и свойствах, возможностях утилизации или обезвреживания. Информационно-поисковые системы позволяют определить и наладить связи «отходы — сырье», «поставщик — потребитель». Координационные центры по взаимному обмену промышленными отходами с целью их дальнейшей утилизации, например, успешно функционируют в Японии.

Резервы безотходных технологий огромны. Подсчитано, что в расчете на душу населения у нас в стране за год перерабатывается до 20 т различного природного сырья, при этом в готовую продукцию переходит всего лишь 5…10 %, все остальное – отходы, неиспользованная часть сырья. В процессе эксплуатации промышленной продукции, по мере износа или морального старения, она также переходит в категорию отходов потребления. Таким образом, практически весь объем взятых у природы материалов возвращается ей, но уже с новыми свойствами, которые приводят к нарушению экологического равновесия.

Анализ результатов научно-исследовательских работ, проведенный рядом институтов страны, показывает, что практически все виды отходов производства и потребления могут быть использованы в народном хозяйстве в качестве вторичного сырья для получения многих видов товаров технического назначения и народного потребления. Реальность и техническая целесообразность использования отходов доказана, например, практикой работы многих отечественных и зарубежных предприятий различных отраслей промышленности.

В настоящее время все большее значение для использования отходов и отходящего тепла приобретают территориальные связи и сочетания различных технологических процессов с районами коммунального потребления. Так, во многих случаях представляется возможным использовать воду сначала для коммунально-бытовых целей, а затем после очистки, требующей относительно небольших затрат, употреблять на производственные цели.

Бессточная система промышленного использования воды является особым видом БТС, при которой не менее 90 % ее находится в водооборотном цикле и не более 10 % приходится на подпитку свежей водой. При этом необходимо, чтобы количество продувочных вод, сбрасываемых из системы в водоем или на очистные сооружения, не превышало 5 % находящихся в водообороте.

Бессточные системы, в свою очередь, подразделяются на системы с полной утилизацией компонентов или без утилизации , т.е. со складированием в специальных емкостях, накопителях или с закачкой в подземные горизонты. Примером бессточной системы промышленного использования воды могут служить разработанные МосводоканалНИИпроектом и внедренные во многих автохозяйствах страны водоочистные установки «Кристалл», которые работают по замкнутому циклу и позволяют экономить сотни тысяч кубометров ценной питьевой воды.

Экономическая оценка эффективности БТС заключается в определении экономического эффекта от утилизации и переработки отходов на всех стадиях, включая и другие отрасли, а также в расчете предотвращенного ущерба окружающей среде на основе сопоставления БТС и предприятий с традиционной технологией.

Исходя из всего сказанного можно заключить, что дальнейшее развитие экономики в природоохранном аспекте тесно связано с решением проблем более полного использования природных ресурсов и с созданием рециркуляционных материальных и энергетических потоков.

С технологической точки зрения для внедрения безотходных и малоотходных производств непременно потребуется создание новых материалов и веществ, например новых мембранных материалов, ионообменных смол, синтетических флокулянтов, химических реагентов, а также аппаратов и приборов, которые позволят усовершенствовать или интенсифицировать различные процессы разделения сред, обезвреживание и утилизацию отходов. Для расширения масштабов внедрения безотходных технологических процессов необходимо дальнейшее совершенствование способов использования отходов, а также методов экономического стимулирования с целью повышения заинтересованности работников различных отраслей промышленности в подготовке отходов к последующей переработке и утилизации. Немаловажным стимулом является также плановое уменьшение предприятием потребления природного сырья и переход на использование вторичных материальных ресурсов.

Для организации малоотходных и безотходных промышленных производств исключительное значение имеет кооперирование предприятий различных отраслей промышленности. Наиболее благоприятные возможности для кооперирования производств складываются в условиях территориально-производственного комплекса, где планово формируется совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных пропорционально развивающихся объектов различных отраслей народного хозяйства. Эти объекты созданы для совместного решения одной или нескольких определенных народнохозяйственных проблем, выделяются размерами производства и четкой специализацией в масштабах страны и своего экономического района. Они сконцентрированы на ограниченной, обязательно компактной территории, обладающей необходимым набором и количеством ресурсов, достаточных для решения соответствующих заданий.

Кроме того, они эффективно (с позиций народного хозяйства) используют местные и полученные извне ресурсы, обеспечивают охрану окружающей среды, имеют единую производственную и социальную инфраструктуру.

Экономические преимущества при правильном и оптимальном развитии промышленного производства допускают выгодное и целесообразное транспортирование отходов на относительно небольшие расстояния в пределах ТПК, что облегчает решение многих вопросов, связанных с территориальным размещением предприятий.

Комплексное развитие ТПК протекает путем постепенной организации связанных друг с другом производств, при которой продукция одного предприятия становится сырьем или полуфабрикатом для другого. При этом происходит совершенствование отдельных производств с целью сокращения потребления энергии, воды, а также повышения производительности труда и увеличения комплексности переработки первичного сырья.

Создание малоотходных и безотходных ТПК является важным направлением развития народного хозяйства, рационального использования природных ресурсов и сохранения экологического равновесия.

При всем огромном арсенале современной газоочистительной техники радикальным решением все-таки остается создание технологических процессов, основанных на комплексном использовании сырья, вообще не дающем отходов, способных загрязнять природную среду.

Возможность стабилизации и улучшения качества окружающей среды путем более рационального использования всего комплекса природных ресурсов связана с созданием и развитием безотходного производства. Ресурсосбережение является решающим источником удовлетворения растущих потребностей народного хозяйства. Важно добиться, чтобы прирост потребностей в топливе, энергии, сырье и материалах на 75-80% удовлетворялся в результате их экономии, т. е. максимального исключения потерь и нерациональных расходов. Важно широко вовлекать в хозяйственный оборот вторичные ресурсы, а также попутные продукты.

Под безотходной технологией понимают такой принцип организации производства, при котором цикл «первичные сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы» построен с рациональным использованием всех компонентов сырья, всех видов энергии и без нарушения экологического равновесия. Безотходное производство может быть создано в рамках комбината, отрасли, региона, а в конечном счете – для всего народного хозяйства.

Примером естественного «безотходного производства» являются некоторые природные экосистемы – устойчивые совокупности совместно обитающих организмов и условий их существования, тесно связанных друг с другом. В этих системах осуществляется полный круговорот веществ. Конечно, экосистемы не вечны и развиваются во времени, но они обычно настолько устойчивы, что способны преодолевать даже некоторые изменения внешних условий.

Безотходное производство может мыслиться лишь теоретически, поскольку законы природы не позволяют полностью превращать энергию в работу. Да и, потери вещества не могут быть нулевыми. Довести их до нуля, грусть даже ценой огромных затрат, невозможно уже потому, что; системы улавливая после какого-то предела сами начнут «производить» новые отходы в большем количестве, чем то, для которых они были созданы. Более того, все без исключения промышленные химические реагенты не являются абсолютно чистыми и содержат то или иное количество примесей. Ссылки на закон сохранения материи, из которого якобы вытекает возможность создания идеально безотходных производств, представляются просто наивными. Да и экосистемы при нормальном существовании вовлекают в круговорот не все вещества: после гибели животных, птиц и рыб остаются скелеты, моллюски-раковины. Но цель – максимально приблизиться к теоретическому пределу – определяет и средства ее достижения. В данном случае это комплексная переработка сырья, создание газообразных систем, разумное кооперирование, сочетание производств в рамках комбинатов и территориально-производственных комплексов. Понятие о безотходном производстве позволяет сформулировать требования к новым технологиям и новым аппаратам.

В определении безотходного производства учитывается стадия потребления, что налагает ограничения на свойства производимых продуктов потребления, влияет на их качество. Главные требования – надежность, долговечность, возможность возвращения в цикл переработки или превращения в экологически безвредную форму.

Важнейшей составной частью концепции безотходного производства являются также понятия нормального функционирования окружающей среды и ущерба, наносимого ей отрицательным антропогенным воздействием. Концепция безотходного производства основывается на том, что производство, неизбежно воздействуя на окружающую среду, не нарушает ее нормального функционирования.

Создание безотходного производства представляет собой длительный и постепенный процесс, требующий решения ряда взаимосвязанных технологических, экономических, организационных, психологических и других задач. В основу создания безотходного промышленного производства на практике должны закладываться в первую очередь принципиально новые технологические процессы и оборудование.

Новосибирские ученые предложили оригинальную идею – создание безотходного промышленного центра на основе управляемого взаимодействия выбросов многих предприятий. Другими словами, нужен газовый аналог обычной канализации.

Как это можно реализовать практически? Не останавливая производственных процессов на предприятиях, проложить систему подземных труб для транспортировки газовых выбросов к распределительному устройству. Зная состав выбросов, с помощью этогоустройства можно объединить их в группы и направить в простейшие реакторы первой ступени, где они, взаимодействуя между собой, образуют жидкие и твердые вещества. Те выбросы, которые не вошли ни в одну из групп, направляются в обход реакторов первой ступени.

Газообразные продукты из реакторов последней ступени подводятся к газовому коллектору, откуда попадают в подземную газовую магистраль, отводящую газ за город к единому специализированному предприятию. Оно должно быть оснащено аппаратурой и специальными реакторами, так что поступающие газы утилизируются либо обезвреживаются и выпускаются в атмосферу.

Подключение предприятий к газовой канализации можно выполнить в очень короткое время без нарушения существующих систем выбросов.

Авторы считают, что в нашей стране накоплен огромный опыт сооружения и эксплуатации трансконтинентальных газопроводов, оснащенных насосными станциями и работающих под давлением в десятки атмосфер. По сравнению с ними создание системы, предусматривающей транспортировку за черту города газовых выбросов под давлением немного выше атмосферного на расстояние в несколько километров, – весьма несложная задача.

Продукты утилизации газов можно использовать в народном хозяйстве, тепло, поступающее от горячих газов из дымовых труб предприятий, могло бы пойти на промышленные и бытовые нужды города, в том числе и на энергетическое обеспечение предлагаемой системы.

Безотходное производство требует рециркуляции газовых потоков. Примером такой организации технологического процесса является система использования аспирационного воздуха после очистки на рукавных фильтрах в корпусах обогатительных фабрик асбестовых комбинатов. Подобная система позволяет не только очистить воздух до требуемых нормативов, но и получать дополнительную продукцию и поддерживать требуемую температуру внутри корпусов в зимний период без дополнительных затрат тепла.

Безотходное производство предполагает кооперирование производств с большим количеством отходов (производство фосфорных удобрений, тепловые электростанции, металлургические, горнодобывающие и обогатительные производства) с производством – потребителем этих отходов, например предприятиями строительных материалов. В этом случае отходы в полной мере отвечают определению Д. И. Менделеева, назвавшего их «пренебрегаемыми продуктами химических превращений, которые со временем становятся исходной точкой нового производства».

Наиболее благоприятные возможности для комбинировании и кооперации различных производств складываются в условиях территориально-производственных комплексов.

На машиностроительной фирме «Хитачи Зоссен» около города Осака пущена в эксплуатацию первая в Японии установка по получению серной кислоты из отходящего сернистого газа такой низкой концентрации, перерабатывать который традиционными способами невозможно. Установка изготовлена японской фирмой в соответствии с приобретенной ею в нашей стране лицензей на производство принципиально новых промышленных аппаратов, действующих на основе так называемого нестационарного каталитического процесса, или, как назвали его химики США, «русского процесса», впервые в мире разработанного и осуществленного в Институте катализа Сибирского отделения РАН.

Производя полезный продукт, установка эта одновременно выполняет и природозащитную роль, так как очищает промышленные выбросы завода от вредного их содержимого. На изготовление ее требуется в несколько раз меньше металла, чем на традиционную. Она автотермична, т. е. не только не требует обычных затрат тепла на поддержание химической реакции, но и сама вырабатывает высокотемпературное тепло, пригодное для отопления или для технологических целей.

На комбинатах «Печенеганикель», Медногорском медно-серном, Красноуральском горно-металлургическом и некоторых других действуют установки по производству серной кислоты из отходящих газов низкой концентрации. Здесь ежегодно получают из воздушных выбросов около 500 000 т серной кислоты, тем самым осуществляя первые шаги в разрядке сложной экологической обстановки. Только одна установка на Кольском полуострове снизила суммарные выбросы сернистого газа в этом регионе на 15%.

Время выдвинуло на первый план экологическую роль малоотходной технологии. Сегодня она как никакой другой метод с самыми минимальными капитальными вложениями и затратами энергии в состоянии обезвредить газообразные промышленные выбросы (кроме сернистого газа) от различных органических веществ, окислов азота, угарного газа. При всей напряженности экологической ситуации в стране действуют около полутора десятков промышленных установок нетрадиционного катализа по обезвреживанию воздушных выбросов; три – на Новосибирском металлургическом заводе, одна – на Бийском олеумном, несколько – в Кемерово и Омске, одна – в Москве. Однако предприятиям во много раз дешевле обходится штраф за загрязнение атмосферы, нежели монтаж дешевой обезвреживающей установки. Изменить положение сможет только введение оплаты предприятиями по достаточно высокой шкале количества вредных выбросов. Тогда станет ясно, что установка сбережет миллионы рублей и нет другого выхода, как быстро ее смонтировать.

Концерн «Мется-Серла» стал первой в Скандинавских странах бумагоделательной компанией, чьей продукции присвоен «северный экологический знак». В соответствии с решением Совета Министров северных стран им с 1990 г. отмечаются те виды промышленной продукции, которые произведены с максимальным учетом требований по защите окружающей среды. Отныне сразу три сорта выпускаемой концерном бумаги получили право маркироваться изображением лебедя.

В 1990 г. на заводе в городе Каскинен (Финляндия), принадлежащем входящей в состав концерна фирме «Мется-Ботниа», была выпущена первая крупная промышленная партия целлюлозы, изготовленной без применения хлора. Событие более чем примечательное, учитывая, что именно отбелка хлором и его соединениями приводит к образованию многих вредных веществ (в том числе диоксинов), которые, попадая с промышленными стоками в окружающую среду, наносят ей наибольший вред. Вместо агрессивных хлористых соединений финские бумажники успешно применили при отбелке кислород, ферменты и перекись водорода. Из целлюлозы, полученной на базе новой технологии, производится бумага, соответствующая по белизне журнальным сортам.

В 2000 г. Северное машиностроительное предприятие в Северодвинске, специализирующееся на строительстве атомных подводных лодок, изготовило уникальную установку для безхлорного отбеливания целлюлозы по заказу Котласского ЦБК. Подобного отечественного оборудования, исключающего из технологического процесса варки целлюлозы экологически опасный хлор, до сих пор не было. Проект установки, в которой вместо хлора используется кислород, разработан конструкторами Севмаша. Основу кислородной станции составляет химический реактор в виде башни, высотой 40 м и диаметром 4 м из особо прочной стали. Котласский ЦБК высоко оценил работу северодвинских корабелов.

В России уже немало предприятий так организовали технологический процесс, что практически не имеют сбросов. К ним относятся Воскресенское объединений «Минудобрения», производственное объединение «Нижнекамскнефтехим», Белгород-Днестровский завод медицинских изделий из полимеров.

Среди огромного разнообразия строительных материалов, существующих сегодня в “Мире, главенствующее положение по-прежнему занимает цемент. В то же время сама технология получения

цемент в промышленном масштабе до последнею времени осталась практически неизменной: цементная промышленность работает на научных концепциях, созданных в XIX в. Главным недостатком основанных на этих концепциях технологий являются высокие температуры. Сегодня в цементной промышленности расходуется свыше 200 кг топлива на 1 т продукции. Российские ученые создали научную базу получения цемента на новой минералогической основе. Такой цемент, названный алинитовым, можно получать со значительной экономией топлива, радикально снизив температуру обжига клинкера – полупродукта цемента. Принципиально новые возможности появились и в области создания оборудования для получения алинитового цемента. На смену громоздким вращающимся печам придут компактные конвейерные технологии. Все это уменьшит выбросы в атмосферу.

В соответствии с действующим в России законодательством предприятия, нарушающие санитарные и экологические нормы, не имеют права на существование и должны быть реконструированы или закрыты, т. е. все современные предприятия должны быть малоотходными и безотходными. В этой связи в ряде отраслей промышленности России уже имеются количественные показатели оценки безотходности.

Безотходная технология — это идеальная модель производства, которая в большинстве случаев в настоящее время реализуется не в полной мере, а лишь частично (отсюда становится ясным и термин «малоотходная технология»). Однако уже сейчас имеются примеры полностью безотходных производств. Так, в течение многих лет Волховский и Пикалевский глиноземные заводы перерабатывают нефелин на глинозем, соду, поташ и цемент по практически безотходным технологическим схемам. Причем эксплуатационные затраты на производство глинозема, соды, поташа и цемента, получаемых из нефелинового сырья, на 10-15% ниже затрат при получении этих продуктов другими промышленными способами. При создании безотходных производств приходится решать ряд сложнейших организационных, технических, технологических, экономических, психологических и других задач. Для разработки и внедрения безотходных производств можно выделить ряд взаимосвязанных принципов.

Основным является принцип системности. В соответствии с ним каждый отдельный процесс или производство рассматривается как элемент динамичной системы. Всего промышленного производства в регионе (ТПК) и на более высоком уровне как элемент эколого-экономической системы в целом, включающей кроме материального производства и другой хозяйственно-экономической деятельности человека, природную среду (популяции живых организмов, атмосферу, гидросферу, литосферу, биогеоценозы, ландшафты), а также человека и среду его обитания. Таким образом, принцип системности, лежащий в основе создания безотходных производств, должен учитывать существующую и усиливающуюся взаимосвязь и взаимозависимость производственных, социальных и природных процессов.

Другим важнейшим принципом создания безотходного производства является комплексность использования ресурсов. Этот принцип требует максимального использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Как известно, практически все сырье является комплексным, и в среднем более трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной его переработке. Так, уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20% золота получают попутно при переработке комплексных руд.

Принцип комплексного экономного использования сырья в России возведен в ранг государственной задачи и четко сформулирован в ряде постановлений правительства. Конкретные формы его реализации в первую очередь будут зависеть от уровня организации безотходного производства на стадии процесса, отдельного производства, производственного комплекса и эколого-экономической системы. Одним из общих принципов создания безотходного производства является цикличность материальных потоков. К простейшим примерам цикличных материальных потоков можно отнести замкнутые водо – и газооборотные циклы. В конечном итоге последовательное применение этого принципа должно привести к формированию сначала в отдельных регионах, а впоследствии и во всей техносфере сознательно организованного и регулируемого техногенного круговорота вещества и связанных с ним превращений энергии. В качестве эффективных путей формирования цикличных материальных потоков и рационального использования энергии можно указать на комбинирование и кооперацию производств, создание ТПК, а также разработку и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования.

К не менее важным принципам создания безотходного производства необходимо отнести требование ограничения воздействия производства на окружающую природную и социальную среду с учетом планомерного и целенаправленного роста его объемов и экологического совершенства. Этот принцип в первую очередь связан с сохранением таких природных и социальных ресурсов, как атмосферный воздух, вода, поверхность земли, рекреационные ресурсы, здоровье населения. Следует подчеркнуть, что реализация этого принципа осуществима лишь в сочетании с эффективным мониторингом, развитым экологическим нормированием и многозвенным управлением природопользованием.

Общим принципом создания безотходного производства является также рациональность его организации. Определяющими здесь являются требование разумного использования всех компонентов сырья, максимального уменьшения энерго-, материало – и трудоемкости производства и поиск новых экологически обоснованных сырьевых и энергетических технологий, с чем во многом связано снижение отрицательного воздействия на окружающую среду и нанесение ей ущерба, включая смежные отрасли народного хозяйства. Конечной целью в данном случае следует считать оптимизацию производства одновременно по энерготехнологическим, экономическим и экологическим параметрам. Основным путем достижения этой цели являются разработка новых и усовершенствование существующих технологических процессов и производств. Одним из примеров такого подхода к организации безотходного производства является утилизация пиритных огарков — отхода производства серной кислоты. В настоящее время пиритные огарки полностью идут на производство цемента. Однако ценнейшие компоненты пиритных огарков — медь, серебро, золото, не говоря уже о железе, не используются. В то же время уже предложена экономически выгодная технология переработки пиритных огарков (например, хлоридная) с получением меди, благородных металлов и последующим использованием железа.

Во всей совокупности работ, связанных с охраной окружающей среды и рациональным освоением природных ресурсов, необходимо выделить главные направления создания мало – и безотходных производств. К ним относятся комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов; усовершенствование существующих и разработки принципиально новых технологических процессов и производств и соответствующего оборудования; внедрение водо – и газооборотных циклов (на базе эффективных газо – и водоочистных методов); кооперация производства с использованием отходов одних производств в качестве сырья для других и создания безотходных ТПК. На пути совершенствования новых технологических процессов необходимо соблюдение ряда общих требований:

  • – осуществление производственных процессов при минимально возможном числе технологических стадий (аппаратов), поскольку на каждой из них образуются отходы, и теряется сырье;
  • – применение непрерывных процессов, позволяющих наиболее эффективно использовать сырье и энергию;
  • – увеличение (до оптимума) единичной мощности агрегатов;
  • – интенсификация производственных процессов, их оптимизация и автоматизация;
  • – создание энерготехнологических процессов. Сочетание энергетики с технологией позволяет полнее использовать энергию химических превращений, экономить энергоресурсы, сырье и материалы и увеличивать производительность агрегатов. Примером такого производства служит крупнотоннажное производство аммиака по энерготехнологической схеме.

При современном уровне развития науки и техники без потерь практически обойтись невозможно. По мере того как будет совершенствоваться технология селективного разделения и взаимопревращения различных веществ, потери будут постоянно уменьшаться.

Промышленное производство без материальных, бесполезно накапливаемых потерь и отходов уже существует в целых отраслях, однако доля его пока мала. О каких новых технологиях можно вести разговор, если с 1985 г. — начала перестройки и до нынешнего времени экономическое развитие при переходе к рынку идет на ощупь; доля износа основных производственных фондов все больше увеличивается, в отдельных производствах составляет 80–85%. Техническое перевооружение производств приостановилось. Вместе с тем, мы обязаны заниматься проблемой безотходного и малоотходного производства. При нарастающих темпах накопления отходов население может оказаться завалено свалками промышленных и бытовых отходов и остаться без питьевой воды, достаточно чистого воздуха и плодородных земель. Топливно-промышленные комплексы Норильска, Североникеля, Нижнего Тагила и многих других городов могут расшириться дальше и превратить Россию в малоприспособленную к жизни территорию.

Все-таки, современная технология достаточно развита, чтобы в целом ряде производств и отраслей промышленности приостановить рост отходов. И в этом процессе государство должно взять на себя роль руководителя и в плановом порядке разработать и реализовать комплексную государственную программу внедрения безотходных производств и переработки скопившихся в Российской Федерации отходов.

Назовем основные имеющиеся направления и разработки безотходной и малоотходной технологии в отдельных отраслях промышленности.

  • 1. Энергетика. В энергетике необходимо шире использовать новые способы сжигания топлива, например, такие, как сжигание в кипящем слое, которое способствует снижению содержания загрязняющих веществ в отходящих газах, внедрение разработок по очистке от оксидов серы и азота газовых выбросов; добиваться эксплуатации пылеочистного оборудования с максимально возможным КПД, при этом образующуюся золу эффективно использовать в качестве сырья при производстве строительных материалов и в других производствах. безотходный производство сырье промышленность
  • 2. Горная промышленность. В горной промышленности необходимо: внедрять разработанные технологии по полной утилизации отходов. Как при открытом, так и при подземном способе добычи полезных ископаемых; шире применять геотехнологические методы разработки месторождений полезных ископаемых, стремясь при этом к извлечению на земную поверхность только целевых компонентов; использовать безотходные методы обогащения и переработки природного сырья на месте его добычи; шире применять гидрометаллургические методы переработки руд.

Металлургия. В черной и цветной металлургии при создании новых предприятий и реконструкции действующих производств необходимо внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное, рациональное использование рудного сырья:

  • – вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производства, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточными водами;
  • – при добыче и переработке руд черных и цветных металлов — широкое внедрение использования многотоннажных отвальных твердых отходов горного и обогатительного производства в качестве строительных материалов, закладки выработанного пространства шахт, дорожных покрытий, стеновых блоков и т. д. вместо специально добываемых минеральных ресурсов;
  • – переработка в полном объеме всех доменных и ферросплавных шлаков, а также существенное увеличение масштабов переработки сталеплавильных шлаков и шлаков цветной металлургии;
  • – резкое сокращение расходов свежей воды и уменьшение сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения;
  • – повышение эффективности существующих и вновь создаваемых процессов улавливания побочных компонентов из отходящих газов и сточных вод;
  • – широкое внедрение сухих способов очистки газов от пыли для всех видов металлургических производств и изыскание более совершенных способов очистки отходящих газов;
  • – утилизация слабых (менее 3,5% серы) серосодержащих газов переменного состава путем внедрения на предприятиях цветной металлургии эффективного способа — окисления сернистого ангидрида в нестационарном режиме двойного контактирования;
  • – на предприятиях цветной металлургии ускорение внедрения ресурсосберегающих автогенных процессов и в том числе плавки в жидкой ванне, что позволит не только интенсифицировать процесс переработки сырья, уменьшить расход энергоресурсов, но и значительно оздоровить воздушный бассейн в районе действия предприятий за счет резкого сокращения объема отходящих газов и получить высококонцентрированные серосодержащие газы, используемые в производстве серной кислоты и элементарной серы;
  • – разработка и широкое внедрение на металлургических предприятиях высокоэффективного очистного оборудования, а также аппаратов контроля разных параметров загрязненности окружающей среды;
  • – быстрейшая разработка и внедрение новых прогрессивных малоотходных и безотходных процессов, имея в виду бездоменный и бескоксовый процессы получения стали, порошковую металлургию, автогенные процессы в цветной металлургии и другие перспективные технологические процессы, направленные на уменьшение выбросов в окружающую среду;
  • – расширение применения микроэлектроники, АСУ, АСУ ТП в металлургии в целях экономии энергии и материалов, а также контроля образования отходов и их сокращения.

Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. В химической и нефтеперерабатывающей промышленности в более крупных масштабах необходимо использовать в технологических процессах: окисление и восстановление с применением кислорода, азота и воздуха; электрохимические методы, мембранную технологию разделения газовых и жидкостных смесей; биотехнологию, включая производство биогаза из остатков органических продуктов, а также методы радиационной, ультрафиолетовой, электроимпульсной и плазменной интенсификации химических реакций.

  • 5. Машиностроение. В машиностроении в области гальванического производства следует направлять научно-исследовательскую деятельность и разработки на водоочистку, переходить к замкнутым процессам рециркуляции воды и извлечению металлов из сточных вод; в области обработки металлов шире внедрять получение деталей из пресс-порошков.
  • 6. Бумажная промышленность. В бумажной промышленности необходимо в первую очередь внедрять разработки по сокращению на единицу продукции расхода свежей воды, отдавая предпочтение созданию замкнутых и бессточных систем промышленного водоснабжения; максимально использовать экстрагирующие соединения: содержащиеся в древесном сырье для получения целевых продуктов; совершенствовать процессы по отбеливанию целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; обеспечивать создание мощностей по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.

Россия занимает 106-е место в мире по экологии и 7-е место среди крупнейших источников мусора в мире. В нашей стране перерабатывается лишь 4 % от всего объема мусора, который занимает территорию в 4 миллиона гектара — площадь, сопоставимую с площадью Голландии или Швейцарии, и каждый год она возрастает на 10 %. При этом в России действует около 15 тысяч официальных мусорных свалок, а число нелегальных, по разным данным, колеблется от 200 до 1000, большинство из них находится в Московской, Челябинской, Свердловской и Ленинградской областях.

Одно время данный вопрос решали путем создания мусоросжигательных заводов. Таких заводов в стране всего семь: в Москве, Сочи, Владивостоке, Мурманске и Пятигорске. Но сжигание мусора оказалось опасным с экологической точки зрения. Дым, выделяемый при сжигании, содержит множество канцерогенов, что неблагоприятно сказывается на окружающей среде и здоровье людей.

Лучшее решение проблемы — создание безотходных технологий производства. Безусловно, эта модель идеальна, но она пока не может быть реализована в полной мере. Хотя создание производств, которые будут перерабатывать мусор и использовать его в качестве сырья для новых продуктов, считается перспективным направлением. В последние годы такие перерабатывающие мусорозаводы в России уже появились.

«Значение вторичной переработки огромно. Стоит задуматься, что ресурсы многих материалов на Земле ограничены. Попадая в окружающую среду, многие материалы становятся токсичными, нарушают экологическую систему. Кроме того, вторичное использование материалов часто выгоднее, чем их первичная переработка».

Способы переработки мусора

Сортировка мусора — целая наука, в Европе ей посвящены уроки в школе. Учитель приносит в класс много разного мусора, а ученики должны распределить отходы по разным кучкам. Важно и то, что дети на этих уроках обсуждают, как правильно сортировать мусор, как повлияет такой мусор на экологию, если оставить его на свалке, и какую пользу он сможет принести после вторичной переработки. Так что европейцы с детства привыкли сортировать отходы. А за ошибку в выборе контейнера можно даже получить штраф. Сегодня в качестве вторичного сырья может использоваться макулатура, стекло, химикаты, металлолом, древесина, пластмасса и многое другое.

Способы переработки мусора

Казалось бы, что проще, чем сбор макулатуры? Ученые определили, что 1 тонна макулатуры спасает 12 взрослых деревьев, бережет 32 литра воды и экономит 4100 кВт⋅ч электроэнергии. В советское время существовала целая система по сбору макулатуры в обмен на книги. Сегодня же на переработку идут в основном отходы полиграфического производства, хотя на роль полезного вторичного сырья годится любая бумага, за редким исключением. При сжигании органика выделяет метан и парниковый газ, поэтому бумагу, газеты и картон лучше не отправлять на свалки.

Безотходные технологии производства в области макулатуры позволяют получить не только белую бумагу, но и новые строительные материалы. В числе основных направлений переработки — производство экологически чистых товаров: ваты, туалетной бумаги, санитарно-гигиенических материалов, теплоизоляционного материала. Мало кто задумывается, что из макулатуры можно сделать эковату, волокнистые плиты для отделки внутренних помещений, использовать ее для производства целого спектра кровельных материалов. Однако чаще переработанная макулатура идет лишь на производство тары и упаковок-подложек для яиц, упаковочных листов, прокладок для упаковки продуктов питания или мебели. Для сравнения: в Европе повторно используют 60 % макулатуры, в России — 12 %.

Не меньше пользы приносит и переработка пластика. Ежегодно человек выбрасывает примерно 300 кг мусора, треть из которого — пластиковые бутылки. В процессе переработки пластика получают флекс, который, в свою очередь, пригоден для изготовления новой тары. Следовательно, переработка пластиковых бутылок тоже один из вариантов безотходного производства. И флексом ее возможности не ограничиваются.

«Сжигание ПЭТ-тары — способ получения тепловой энергии, используемой для нагревания воды централизованных отопительных систем или для обогрева здания. Также из нее можно получить автомобильное топливо. Правда, получение топлива из пластика несколько труднее и затратнее, чем из резиновых изделий, тем не менее, это один из реальных способов переработки мусора».

Способы переработки мусора

В мире около 70 % пластика идет на производство нитей и волокон, из которых получают всем известный полиэстер, 30 % переработанного пластика идет на повторное изготовление бутылок. В России статистика показывает противоположные цифры. В нашей стране переработанный пластик идет в основном на изготовление пластиковых контейнеров.

Получаемый из пластика полиэстер — удобная ткань, которую несложно стирать, она быстро сохнет, не линяет и не меняет свою форму. Материал этот взяли себе на вооружение многие eco-friendly-дизайнеры. Не так давно к их движению присоединился спортивный гигант Nike. Главный бренд-менеджер Nike Чарльз Денсон заявил: «При производстве футбольной формы используется 13 миллионов пластиковых бутылок, которые в противном случае просто лежали бы на свалке веками».

Одежду на основе переработанного пластика представляют такие бренды, как Asies, Levi’s, Topshop, MaxMara, H&M и многие другие. Экодизайнер и музыкант Фаррелл Уильямс представил на Неделе моды в Нью-Йорке еще в 2014 году коллекцию одежды из переработанного пластика. Джинсы, бомберы, тренчи, футболки для мужчин и женщин были изготовлены из бутылок, которые валялись когда-то на дне океана.

Широкое применение безотходных и малоотходных технологий-важное направление защиты окружающей среды от негативного воздействия промышленных отходов. Использование очистных устройств и сооружений не позволяет полностью лок кализуваты токсичные выбросы, а использование более совершенных систем очистки всегда сопровождается экспоненциальным ростом затрат на процессы очистки даже тогда, когда это технически возможноо.

Согласно решению. ЕЭК. ООН и. Декларации о малоотходных и безотходных технологий, а также об использовании отходов принято формулировка:”Безотходная технология является практическим использованием знаний, методов и средств для того, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить окружающую средувище”.

Малоотходная технология является промежуточным этапом при создании безотходного производства. При малоотходных производстве вредное воздействие на окружающую среду не превышает допустимые уровни, но из-за технических, экономических и организационные причины часть сырья и материалов превращается в отходы и направляется на длительное хранениея.

Основой безотходных производств является комплексное переработки сырья с использованием всех его компонентов, поскольку отходы производства – это неиспользованная часть сырья. Большое значение при этом н приобретает разработка ресурсосберегающих технологиий.

Целесообразность использования отходов доказано практической работой многих предприятий различных отраслей промышленности

К основным задачам малоотходной и безотходной технологий относятся:

Комплексное переработки сырья и материалов с использованием всех их компонентов на базе создания новых безотходных процессов;

Создание и выпуск новых видов продукции с использованием требований повторного использования отходов;

Переработка отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое эффективное их использование без нарушения экологического равновесия;

Использование замкнутых систем промышленного водоснабжения;

Создание безотходных территориально-производственных комплексов и экономических регионов

В машиностроительной промышленности разработки малоотходных технологических процессов прежде всего связано с необходимостью увеличения коэффициента использования металла (КИМ), в деревообработке – увеличение коэффициентов ициента использования древесины (КИД) тощ.

В литейном производстве используются быстротвердеющие формовочные смеси. Этот процесс, при котором происходит химическое отвердение форм и стержней, прогрессивный не только с технологической, но и с. Санита тарно-гигиенического осмотра благодаря значительному сокращению пылевыделения. Коэффициент использования металла при таком литье увеличился до 95-98 %.

Новая технология изготовления разовых литейных форм предложила английская фирма”Бут”, которая вообще отказалась от использования формовочных смесей с органическими связующими веществами. Увлажненный в водой песок формируется, а затем быстро замораживается жидким азотом. Полученные в таких формах отливки из чугуна и цветных сплавов имеют надлежащую структуру и гладкую поверхндку поверхню.

При термическом обработке металлов значительный интерес вызывают новые производственные методы, основанные на проведении процессов в замкнутых объемах с минимальным расходом исходных материалов и без выделения я продуктов химической реакции в окружающую среду распространенным является циркуляционный метод насыщения металлов и сплавов с использованием специальных установок (рис 63), в которых рабочее пространство герметичный поток создается реверсивных вентиляторовром.

Рис 63. Схема циркуляционных установок : а – камерная муфельная;

бы – шахтная муфельная; в – камерная безмуфельных г – шахтная безмуфельных

В отличие от прямотичного газового метода, при котором в атмосферу выбрасываются вредные вещества, циркуляционный метод уменьшает вредность технологического процесса химико-термической обработки металлов

Сейчас широко используют прогрессивный метод ионного азотирования (рис 64), который по сравнению с печным значительно экономичнее, повышает коэффициент использования электроэнергии, нетоксичен и соответствует вы имогам защиты окружающей средыща.

Способы переработки мусора

Рис 64. Схема электропечи для ионного азотирования : 1,2 – нагревательные камеры 3 – подвеска детали 4 – термопара б – обрабатываемые детали, 6, 7 – разъединитель, 8 – тристорне источник питания, 9 – блок измерения и регулирования температуры, 10 – газопром риготувальна установка, 11 – вакуумный насо

С целью улучшения экологического состояния в прокатном производстве широко используют новую технологию прокатки стали – винтовое прокатки металла (рис 65) для получения пустотелой спиральной буро овой стали. Такая технология прокатки металла позволила отказаться от дальнейшего металлообработки, не только сэкономить металл на 10-35%, но и улучшить условия труда рабочих и экономическое положение с авдякы снижению запыленности воздуха в шахтах, шума и вибрации на рабочих местацях.

Огромное количество промышленных отходов на сегодня накапливается в лесозаготовительной и деревообрабатывающей промышленностях. Отходами здесь ветви и сучья деревьев на лесосеках, куски древесины, кора, опилки, с затвердли остатки синтетических смол, лакокрасочных материалов и т.д.. Широкое внедрение в эти отрасли лесного комплекса безотходной и малоотходной технологии является одним из важнейших задач, стоящих перед предприятиями этой отраслизі.

Способы переработки мусора

Рис 65. Способы прокатки пустотелого буровой стали : а – прошивки б – редуцирования; в – формирование

Степень использования древесных отходов при безотходной или малоотходные технологии можно характеризовать коэффициентом ее использования, определяется по формуле

Способы переработки мусора

объем основной продукции, изготавливаемой из древесным;. Удод – объем дополнительной продукции, которая производится из отходов основной продукции (горбыль, технологическая щепа, технологическая опилки клееные заготовки, товары народного потребления, топливо и др.), м8;. Ус – объем поступающего сырья в производство, м3.

Примером безотходной технологии в лесозаготовительном производстве может быть полное переработки срезанного дерева на основную продукцию (пиловочник, фанерный кряж, рудничный стояк и др.) и всех отходов от основной продукции (видторцювання, ветви, корневища, листья-шпильки и др.) на производство дополнительной продукции (технологическая щепа, дрова, хвойная мука, пищевые продукты, органические удобрения и др.н.).

Примером безотходной технологии в деревообрабатывающей отрасли можно считать агрегатное лесопиления, когда вместе с пиломатериалами образуется технологическая щепа, что в дальнейшем является сырьем для производства деревьев востружкових, древесноволокнистых плит, целлюлозы тощ.

На рис 66 приведена схема промышленного использования отходов лисопиляльно-деревообрабатывающих производств

Аналогичные примеры безотходных технологий можно привести при производстве шпона, клееной фанеры, тары, паркета, мебельных и столярных изделий и др.

С целью рационального комплексного использования всей древесины в лесопромышленном комплексе важным является выявление всех отходов от основного производства, для чего целесообразно составления баланса древ н.

В табл 64, 65 приведен баланс древесины в лисопиляльному производстве

Одним из важнейших факторов, влияющих на переход к безотходной технологии на лесоперерабатывающих предприятиях, является несовершенная методика определения объема лесоматериалов только по диаметру сортимент ту и его длиной на основе таблиц объемов. Поэтому необходимо на лесоперерабатывающих предприятиях является переход к искусственному определения объемов круглых лесоматериалов, пилопродукции и отходов с помощью с участниками измерительной техники, которая широко используется в странах. Западной. Европы и. Америки. Это позволило бы полнее использовать все древесные отходыди.

Перспективным для охраны окружающей среды является вибрационное резки и голкофрезерування древесины, которые не сопровождаются образованием опилок и пыли

Способы переработки мусора

Рис 66. Схема промышленного использования отходов лесопильно-деревообрабатывающих производств

Таблица 64. Баланс древесины в лисопиляльному производстве при комплексном использовании пиловника

Способы переработки мусора

Таблица 65. Баланс древесины при раскройке пиломатериалов на заготовки

Переход на плазменную переработку мусора предложил учёный ПсковГУ на Евразийском промышленном конгрессе

Игорь Плохов, директор инжинирингового центра «Инновационное электротехническое оборудование», работающего на базе ПсковГУ, представил на Евразийском промышленном конгрессе в Москве доклад о двух разработках псковских учёных: автономном модуле энергообеспечения и плазменном модуле переработки отходов. Об этом Псковскому агентству информации сообщили в пресс-службе вуза.

Способы переработки мусора

В основе обоих разработок лежит разработка роторно-лопастной машины с внешним подводом тепла, которая признана Министерством науки как новое научно-техническое направление.

«Нашей большой научной группе во главе с Юрием Николаевичем Лукьяновым удалось разработать и создать энергоустановку, способную давать мощность до 1 000 000 ватт», – рассказал Игорь Плохов. На основе такой энергоустановки учёный предложил проект модуля по утилизации твёрдых бытовых отходов, использующих плазмохимический способ переработки.

Процесс осуществляется в плазмотроне – устройстве, в котором при протекании электрического тока через разрядный промежуток образуется плазма. За счет мощности энергоустановки температура может достигать 6 000 °С. При такой температуре кислород и любые отходы расщепляются до электронов, ионов и радикалов. Отходы превращаются в пыль, которую можно спрессовывать и использовать.

«Плазменная переработка мусора – самая экономичная технология утилизации отходов», – отмечает учёный, – «Такое производство работает на энергии, получаемой от утилизации мусора. Под воздействием химических процессов бесформенная грязная масса превращается в черную стекловидную массу. Данное вещество совершенно безвредно, и его можно использовать в строительстве».

Плазмохимический способ переработки твёрдых бытовых отходов уже успешно используется во многих развитых странах мира: США, Японии, Англии и других.

Автономный модуль жизнеобеспечения, разработанный сотрудниками Инжинирингового центра, вызывает интерес уже давно. Такой модуль позволяет получать электричество, тепло, горячую воду и чистую питьевую воду при минимальных затратах.

«Автономный модуль жизнеобеспечения может устанавливаться непосредственно в жилой зоне, например, на крыше многоквартирного дома», – рассказывает Игорь Плохов, – «Вибрация при этом мала, а общий уровень шума сопоставим с шумом компрессора холодильника. Модуль экологичен и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. К тому же, при включении модулей в цепочку обеспечивается максимальная защищенность от аварий».

В работе мероприятий Евразийского конгресса приняли участие промышленные предприятия российских регионов, а также представители законодательных и исполнительных органов власти, учёные и ведущие международные эксперты.

Евразийский промышленный Конгресс «ИНТЕГРАЦИЯ» – новая международная дискуссионная площадка для обсуждения актуальных проблем и перспектив промышленного сотрудничества в ЕАЭС и вопросов движения промышленных товаров на общем рынке ЕАЭС и на рынках третьих стран, а также выработки действенных инструментов с целью эффективной интеграции и развития взаимодействия предпринимателей на пространстве ЕАЭС и дружественных стран.

Пластиковый мусор превратят в масло и косметику

Способы переработки мусора

Ученые из Северо-Западного университета, Аргоннской национальной лаборатории и Лаборатории Эймса изобрели новый способ переработки пластиковых отходов. С его помощью мусор можно превратить в жидкую субстанцию, пригодную для изготовления моторных масел, смазок, моющих средств и даже косметики.

Известно, что каждый год в мире производят 380 миллионов тонн пластика. По прогнозам экспертов, к 2050 году эта цифра может возрасти вчетверо. Более 75% изделий выбрасывают после однократного использования, и они попадают в окружающую среду, в том числе реки, моря и океаны.

Способы переработки мусора

Современные методики переработки пластиковых отходов не могут решить проблему. Одноразовые изделия можно расплавить и переработать, но в итоге получается некачественный и не слишком прочный материал.

Авторы новой научной работы применили принципиально новый подход к вопросу. Они разработали катализатор из наночастиц платины, нанесенных на перовскитовые кубки размером 50-60 нанометров, сообщает ACS Central Science.

Ученые выбрали перовскит (титанат кальция), так как он стабилен при высоких температурах и давлении и является превосходным материалом для преобразования энергии.

В определенных условиях катализатор расщепляет углерод-углеродистую связь пластика, и получаются жидкие углеводороды. Такая жидкость пригодна для изготовления различных технических или косметических средств.

Эксперты также отметили, что, в отличие от других способов переработки пластика, их метод практически не производит отходов (парниковых газов и токсичных побочных продуктов).

Ранее эксперты выяснили, что пластиковая посуда выделяет опасные для здоровья вещества. Так, меламин, поставленный в микроволновку, разлагается и начинает выпускать канцерогенные компоненты.

В Greenpeace раскритиковали систему переработки пластика

Способы переработки мусора

Способы переработки мусора

МОСКВА, 23 окт – РИА Новости. Переработка пластика провоцирует рост добычи нефти, выбросов парниковых газов, связанных с производством пластика, а также химическое загрязнение окружающей среды, говорится в опубликованном в среду докладе российского отделения Greenpeace “Будущее в мусорной корзине”.

“Некоторые крупнейшие в мире компании, использующие огромное количество одноразовой пластиковой упаковки, обратили внимание на запрос потребителей и признали, что пора принимать меры по снижению загрязнения. Некоторые взяли на себя обязательства, которые на первый взгляд кажутся вполне адекватными, но при тщательном изучении говорят лишь о продолжении их привычной деятельности. Бизнес инвестирует в неверные решения, которые не позволяют отказаться от одноразового пластика, отвлекают внимание от более совершенных систем, потворствуют культуре потребления”, – говорится в докладе.

Авторы доклада проанализировали основные способы переработки пластика и показали, что они также наносят вред окружающей среде.

Как уточняют эксперты, биопластик, который рассматривают как замену обычному пластику, на самом деле требует огромных плантаций кукурузы и сахарного тростника. Плантации сырья для пластика будут составлять конкуренцию сельскохозяйственным, продовольственным культурам.

Кроме того, по мнению авторов доклада, биоразлагаемый пластик требует специальных условий разложения, которых нет на российских полигонах. В результате пластик оказывается в окружающей среде.

“Системы переработки не поспевают за объемом образующихся пластиковых отходов, в Германии, стране с одним из высочайших показателей утилизации по объему отходов, более 60% всех пластиковых отходов собираются и только 38% перерабатывается”, – говорится в докладе.

Как уточняется в докладе, вторичный пластик уступает по своим потребительским свойствам первичному, поэтому их смешивают, что опять же провоцирует рост объемов производства пластика.

Greenpeace также критикуют акции по очистке пляжей от пластикового мусора, которые спонсируют крупные компании. По мнению “зеленых”, это только маскирует проблему и создает иллюзию ее решения.

В докладе отмечается, что производители ограничивают информацию о реальном влиянии на окружающую среду химического рециклинга пластиковых отходов.

Между тем, для такой переработки используются химические растворители, химическое разложение и крекинг. Каждая из этих операций опасна и сопровождается появлением вредных токсинов, которых могло бы не быть, если бы компании отказались от одноразового пластика.

“Ни в США, ни в ЕС нет единых правил или согласованных определений для технологии химической переработки, что создает дополнительную путаницу”, – говорится в докладе.

По мнению “зеленых”, индустрия упаковщиков создает компании по переработке и формирует будущий спрос на пластик. При этом производство такого ненужного пластика приводит к выбросам парниковых газов. К 2050 году доля пластика в общем углеродном бюджете Земли составит до 13%, что немногим больше нынешнего уровня, хотя усилия мирового сообщества направлены на сокращения выбросов.

Авторы доклада предлагают сосредоточиться на отказе от одноразовой упаковки и ненужного пластика, а не искать способы переработки, которые не спасут планету.

Нижегородцам помогут правильно утилизировать крупную технику

Проблема экологии в современном мире стоит очень остро. Все страны борются за сохранность лесов, чистоту воздуха – за благоприятную окружающую среду. Наша страна не исключение. 2018 год в России был назван годом экологии. Постепенно страна приходит к международному стандарту сортировки и утилизации мусора.

В феврале 2019 года компании «Металлоптторг» заключила договор с новым партнером – компанией «Первая утилизация», которая занимается бесплатным вывозом и утилизацией старой бытовой техники в любом состоянии (стиральных машин, газовых и электрических плит, холодильников, телевизоров и т.д.), старых железных дверей, секций радиаторов отопления, газовых колонок, стальных и чугунных ванн, картона, бумаги, мусора и многого другого.

Компания «Первая утилизация» работает уже более 4 лет не только с физическими лицами, но и с организациями. Не оставляют они без внимания и утилизацию разбитых и потерявших свои технические характеристики автомобилей. Новый офис компании теперь располагается на универсальном складском комплексе №1 компании «Металлоптторг» (ул. Вязниковская, 3А). Филиалы компания «Первая утилизация» имеет по всей России.

«Утилизация и переработка отходов и оборудования, вышедшего из употребления, сегодня — дело, позволяющее повлиять на экологию нашей страны. Организации, занимающиеся приемом и утилизацией нерабочих бытовых приборов, выполняют все в соответствии с экологическими нормами. Такой способ переработки помогает сохранить окружающую среду города от кислот и газов, которые выделяются при разложении техники на свалках. Очень приятно, что руководство компании «Первая утилизация» выбрало именно наши площади для ведения своего бизнеса. Желаем нашим партнерам развития, а всем нам – чистой планеты», – сказал Генеральный директор компании «Металлоптторг» Александр Уваров.

«Мы бы хотели, чтобы как можно больше людей знали о такой услуге, как утилизация. Люди бросают на улицах свои автомобили, которые гниют прям на дорогах, выносят на помойку газовые плиты, тонны макулатуры. Я уверен, что они просто не знают, как правильно утилизировать такой мусор, не знают, куда звонить, чтобы эти отходы вывезли. Мы готовы прийти на помощь каждому жителю города. Став партнером такой крупной компании как «Металлоптторг», мы надеемся на развитие не только в Нижнем Новгороде. В планах запустить утилизацию и по всей Нижегородской области», – рассказал о планах руководитель компании «Первая утилизация» в Нижнем Новгороде Дмитрий Беляков.

Уфимские ученые разработали новую технологию по очистке земли от отходов нефтепереработки

Ученые из Уфимского нефтяного технического университета (УГНТУ) анонсировали совместно с коллегами разработанный новый метод очистки земель от отходов нефтепереработки.

Способы переработки мусора
Новый метод можно применять при ликвидации аварийных разливах нефти (ЛАРН) на море и для извлечения радионуклидов из жидкостей.

Несовершенство технологий нефтедобычи при разработке месторождений приводит к образованию больших объемов отходов, которые накапливаются, в основном, в шламовых амбарах – специальных сооружениях для хранения и обезвреживания токсичных отходов бурения нефтяных скважин.
В состав отходов входят вещества как природного, так и техногенного происхождения.
Они могут неуправляемо негативно действовать на окружающую среду.

Пытливые ученые проанализировали существующие технологии переработки буровых шламов – водной суспензии, твердая часть которой состоит из частиц горной породы и стенок скважины.
Среди таких технологий, например, – закачка буровых отходов в пласт, капсулирование, термическая обработка.
Авторы исследования предложили новую технологию, в основе которой – использование углерод-кремнеземного композита.
Переработка отходов происходит прямо в шламовом амбаре.
Молодые уфимские ученые хотели создать технологически простой и экономически эффективный способ круглогодичной рекультивации шламовых амбаров.
Технический результат – образование однородной массы с полным связыванием экологически опасных компонентов буровых отходов за счет эффективного перемешивания углеродного сорбента и бурового шлама.

Этот способ переработки бурового шлама предполагает внесение добавки – углеродного сорбента в количестве до 3% от единицы бурового шлама.
Сорбент вносят в винтовой шнековый конвейер или транспортер непосредственно в процессе бурения при транспортировке бурового шлама от скважины до мест временного складирования буровых отходов.
Сорбент вносят посредством дозатора или вручную, а после попадания буровых отходов в места временного складирования наносят поверхностный слой почвы до выравнивания площадки рекультивации с прилегающим рельефом.
Углеродный сорбент и есть углерод-кремнеземный композит, содержащий оксид кремния, углерод и микроэлементы (калий, натрий, кальций, магний, железо и алюминий) при следующем соотношении компонентов, масс. %: SiO2 – 25÷85 %, C – 15÷75%, Cu (2,5-3.6%), Al (1.0-2,0%), Fe (0.5-1%), K (0.5-0,8%), Mg (0.3-1%), S (0.3-1%), Ca (0.2-0.9%).

После обработки почву, задействованную в процессе бурения, можно вернуть в землепользование.
Этот метод экологически безопасен.

В исследовании участвовали представители УГНТУ, Инновационно-производственного центра «Пилот», Уфимского института химии УФИЦ РАН и ряда других.
Финансовую поддержку исследователям оказало отделение химии и наук о материалах РАН и Академия наук Республики Башкортостан.

Поделиться ссылкой: