Deșeurile industriale și metodele de eliminare a acestora. Eliminarea și prelucrarea deșeurilor menajere și industriale - eliminarea deșeurilor: metode, echipamente

Mediul înconjurător a fost întotdeauna o sursă de resurse pentru umanitate, dar pentru o lungă perioadă de timp activitatea sa de viață nu a avut un impact vizibil asupra naturii. Abia de la sfârșitul secolului trecut, sub influență activitate economică Au început să apară schimbări vizibile în biosfera Pământului. Au atins acum proporții alarmante.

Amploarea problemei

Creștere rapidă a populației și a nivelurilor de consum resurse naturale, ratele moderne de producție de materiale duc la tratarea necugetat a naturii. Cu această atitudine, o mare parte din resursele luate din natură îi sunt returnate sub formă de deșeuri, dăunătoare și nepotrivite pentru utilizare ulterioară.

Oamenii de știință estimează că în lume sunt generate zilnic 5 tone de gunoi, în timp ce cantitatea acestuia crește anual cu 3% din volum. Cluster deseuri menajere la suprafață provoacă daune natura inconjuratoare, poluând apa, solul și atmosfera și punând în pericol existența întregii vieți de pe planetă. Prin urmare, unul dintre probleme importante peste tot în lume se află eliminarea deșeurilor menajere.

Clasificarea deșeurilor menajere

Deșeurile menajere pot fi clasificate după mai multe criterii.

Astfel, după compoziția sa, deșeurile menajere se împart în mod convențional în reziduuri biologice și deșeuri nebiologice (gunoi).

• șobolani;
• gandaci

Gândacii pot fi purtători ai diferitelor tipuri de boli

Deșeurile nebiologice includ:

• hârtie;
• plastic;
• metal;
• textile;
• sticlă;
• cauciuc.

Procesul de descompunere a acestor deșeuri poate dura aproximativ 2-3 ani și în majoritatea cazurilor este însoțit de eliberarea de substanțe toxice, dăunând mediului și oamenilor.

În funcție de starea lor de agregare, deșeurile sunt împărțite în:

• greu;
• lichid;
• gazos;
• paste;
• geluri;
• suspensii;
• emulsii.

După origine, deșeurile sunt împărțite în:

• Industrial – un tip de deșeu menajer rezultat din producție.
• Construcții - se formează în timpul lucrărilor de construcție și instalare, reparații de drumuri, clădiri, precum și în timpul demolării acestora.
• Deșeuri radioactive.
• Deșeurile solide municipale (DSM) sunt generate în sectorul rezidențial, întreprinderile comerciale, instituțiile educaționale, de sănătate și social-culturale.

Acestea sunt bunuri care și-au pierdut proprietățile de consum de-a lungul timpului și s-au transformat în gunoi și includ și deșeurile de drumuri și de curte ca deșeuri solide.

Cea mai importantă parte a deșeurilor menajere sunt deșeurile menajere. Pentru fiecare tip de deșeu există metode speciale de eliminare a deșeurilor.

Reciclarea deșeurilor

Procesul de eliminare a deșeurilor solide are loc în mai multe etape:

• colectare;
• transport;
• cazare;
• neutralizare;
• înmormântare;
• depozitare;
• reciclare;
• eliminarea.

În primul rând, procesul de eliminare a gunoiului implică sortarea atentă a acestuia. Sarcina de sortare și eliminare preliminară a deșeurilor este mult facilitată de colectarea separată a deșeurilor, care este promovată în majoritatea țărilor europene.

Metode de eliminare a deșeurilor menajere solide

Există diverse opțiuni pentru distrugerea acestuia. Astfel, principala modalitate de eliminare a deșeurilor solide este îngroparea în locuri speciale (depozite).

Distrugerea are loc la gropile de gunoi deșeuri irecuperabile– reciclarea deșeurilor menajere, în urma căreia acestea încetează aproape complet să mai existe ca deșeuri. Metoda de eliminare nu este potrivită pentru toate tipurile de deșeuri solide, ci doar pentru deșeurile incombustibile sau pentru substanțele care emit substanțe toxice la ardere.

Avantajul acestei metode este că nu necesită costuri financiare semnificative și prezența unor terenuri mari. Dar există și dezavantaje în utilizarea acestei metode - acumularea de gaz în timpul dezintegrarii subterane a deșeurilor.

Brichetarea este o metodă nouă, încă nefolosită în practică, de eliminare a deșeurilor solide. Include sortarea preliminară și ambalarea deșeurilor omogene în brichete separate, iar apoi depozitarea acestora în zone special amenajate (depozite).

Deșeurile de brichetare fac posibilă economisirea semnificativă a spațiului

Gunoiul ambalat in acest fel este presat, ceea ce usureaza foarte mult transportul acestuia datorita reducerii semnificative a volumului.

Deșeurile brichetate sunt destinate prelucrării ulterioare și aplicație posibilăîn scopuri industriale. Alături de această metodă, precum reciclarea deșeurilor solide municipale, la brichetare, acestea pot fi transportate pentru îngropare sau eliminare prin tratament termic.

În esență, această metodă este similară cu metoda de înmormântare, dar în practică are o serie de avantaje față de ea. Dezavantajele metodei sunt că eterogenitatea deșeurilor emise și contaminarea prealabilă grea în containerele de gunoi și modificările unor componente ale deșeurilor creează dificultăți mai mari la brichetare.

Iar abrazivitatea ridicată a componentelor precum piatra, nisipul și sticla interferează cu procesul de presare.

Deoarece aceste metode de procesare a deșeurilor au o serie de dezavantaje, în ciuda faptului că sunt ieftine, cea mai bună opțiune ar fi să scapi complet de deșeuri atunci când le prelucrezi în materiale reciclabile și combustibil, precum și posibila reutilizare a acestora.

O nouă modalitate de a recicla deșeurile

Eliminarea gunoiului

La reciclarea deșeurilor (rădăcină latină utilis - util), deșeurile pot fi folosite ulterior în diverse scopuri.

Deșeurile care trebuie eliminate includ:

• toate tipurile de metale;
• sticlă;
• polimeri;
• produse din fire și țesături;
• hârtie;
• cauciuc;
• deșeuri organice menajere și agricole.

Cea mai eficientă metodă de eliminare astăzi este reciclarea.

Cu alte cuvinte, reciclarea este un caz special al conceptului de „eliminarea deșeurilor menajere solide”.

La reciclare, deșeurile sunt returnate în procesul de tehnogeneză. Există două opțiuni pentru reciclarea deșeurilor:

• Reutilizarea deșeurilor în scopul propus după manipulare și etichetare adecvată în condiții de siguranță. De exemplu, reutilizarea recipientelor din sticlă și plastic.
• Returnarea deșeurilor după procesare la ciclul de producție. De exemplu, containerele de tablă intră în producția de oțel, deșeurile de hârtie intră în producția de hârtie și carton.

Unele tipuri de deșeuri care nu mai pot fi utilizate în scopul propus sunt procesate, după care este mai oportun să le returnăm în ciclul de producție ca materii prime secundare. Astfel, o parte din deșeuri poate fi folosită pentru a genera energie termică și electrică.

Pe lângă cele deja enumerate, reciclarea deșeuri solide poate fi realizată prin mai multe alte metode. Fiecare dintre ele este aplicabil pentru anumit tip deșeuri și are avantajele și dezavantajele sale.

Tratarea termică a deșeurilor

Sub prelucrare termică Există mai multe moduri:

• ardere;
• piroliză la temperatură scăzută;
• tratament cu plasmă (piroliză la temperatură ridicată).

Metoda simplă de incinerare a deșeurilor este cea mai comună și una dintre cele mai ieftine metode de eliminare a deșeurilor. În timpul arderii sunt eliminate volume mari de deșeuri, iar cenușa rezultată ocupă mai puțin spațiu, nu suferă procese de degradare și nu emite gaze nocive în atmosferă. Este non-toxic și nu necesită locuri de înmormântare special echipate.

Principalul lucru despre această metodă este că la arderea deșeurilor se eliberează o cantitate mare de energie termică, ceea ce în ultima vremeînvăţat să folosească pentru durata de viață a baterieiîntreprinderi care se ocupă de incinerarea deșeurilor. Iar surplusul său este redirecționat către stațiile din oraș, ceea ce face posibilă furnizarea de energie electrică și căldură în zone întregi.

Dezavantajul acestei metode este că în timpul arderii, pe lângă componentele sigure, se formează fum, saturat cu substanțe toxice, care creează o cortină densă pe suprafața pământului și duce la perturbarea semnificativă a stratului de ozon al atmosferei, contribuind la subțierea acestuia și formarea găurilor de ozon.

Piroliză la temperatură înaltă și joasă

este un proces tehnologic de gazeificare a deșeurilor care are loc la o temperatură de topire mai mare decât într-o instalație de procesare convențională (peste 900°C).

Ca rezultat, rezultatul este un produs vitrificat, care este absolut inofensiv și nu necesită costuri suplimentare de eliminare. Proiectarea acestui proces face posibilă obținerea de gaz din componentele organice ale deșeurilor, care sunt apoi folosite pentru a produce energie electrică și abur.

Principalul avantaj al acestei metode este că vă permite să rezolvați cu succes problema eliminării ecologice a deșeurilor fără costuri suplimentare. pregătire prealabilă, sortare, uscare.

Avantajele pirolizei la temperatură joasă (temperaturi de la 450 la 900°C) sunt:

• utilizarea pentru reciclarea aproape a tuturor tipurilor de deșeuri menajere, atent selectate în prealabil;
• obținerea uleiurilor de piroliză utilizate în producția de materiale plastice;
• eliberare de gaz de piroliză adecvat pentru utilizare ulterioară.

În plus, există o metodă de eliminare a deșeurilor numită compostare. Deoarece majoritatea deșeurilor constă din diverse reziduuri organice, acestea sunt supuse unei putreziri rapide în mediul natural.

Metoda de compostare se bazează pe această proprietate a substanțelor organice. Procesul de compostare nu numai că scapă de o mare parte a deșeurilor care poluează mediul înconjurător, dar produce și substanțe utile agriculturii - îngrășăminte.

Metodele de eliminare a deșeurilor prezentate permit procesarea deșeurilor cu cel mai mic cost posibil. impact negativ asupra mediului.

Video: Abordare modernă a eliminării deșeurilor

În contextul creșterii moderne a industriei și a populației urbane, problema eliminării deșeurilor devine din ce în ce mai urgentă. Depozitele de gunoi sunt limitate și sunt insuficiente. În plus, ele oferă influență negativă asupra mediului, care suferă deja de poluarea cu gaze și emisiile de la întreprinderile mari. Prin urmare, este necesar să se construiască fabrici de procesare a deșeurilor departe de aşezări, precum și utilizarea metodelor moderne de obținere a materialelor reciclabile și de reciclare.

Reciclarea deșeurilor naturale

În secolul trecut, reciclarea deșeurilor menajere prin compostare a fost populară. Pentru a face acest lucru, au săpat gropi și au aruncat acolo deșeuri organice și le-au acoperit cu pământ. Prin procese de putrezire și descompunere, în timp s-au format îngrășăminte organice. Nu cu mult timp în urmă, această metodă a fost îmbunătățită: au început să fie produse instalații speciale etanșate încălzite. Când sunt încălzite, deșeurile organice se descompun mai repede, rezultând formarea de biogaz (metan), care este folosit pentru a produce biocombustibil.

Companiile mari au început să producă stații mobile care sunt capabile să furnizeze procesare fermelor private și satelor mici. Pentru orașele mari, ar putea fi folosite plante mari similare ca principiu de funcționare, dar sunt neprofitabile, deoarece se descompune destul de mult timp, iar îngrășămintele rezultate trebuie puse undeva. În plus, astfel de instalații nu sunt capabile să prelucreze alte tipuri de deșeuri care se vor acumula. Acestea includ deșeuri de construcții, produse din plastic și polietilenă etc. Soluția ar fi să construim fabrici specializate, dar acest lucru nu este viabil din punct de vedere economic.

Reciclarea deșeurilor prin acțiune termică

Prelucrarea termică este arderea deșeurilor solide municipale cu scopul de a reduce volumul de substanțe organice, de a le neutraliza și de a le elimina sau de a le elimina ulterior. În acest caz, ca urmare a arderii, volumele inițiale sunt reduse de mai multe ori, toate bacteriile sunt distruse, iar energia eliberată poate fi folosită pentru a încălzi apa în sistemele de încălzire sau pentru a genera energie electrică. De obicei, astfel de fabrici sunt situate în apropierea depozitelor mari de gunoi unde îndepărtarea gunoiului din tot orașul și există posibilitatea de a îngropa deșeurile din reciclare la gropile de gunoi.

Arderea poate fi directă sau prin piroliză. Arderea directă produce doar energie termică, în timp ce piroliza produce două tipuri de combustibil: gaz și lichid. Ambele metode au un dezavantaj semnificativ - în timpul arderii, substanțele nocive sunt eliberate în atmosferă, ceea ce provoacă daune semnificative mediului. Chiar și instalarea de filtre pentru a reține substanțele solide volatile în situație partea mai bună nu se schimba fundamental.

Procesarea deșeurilor cu plasmă

Procesarea cu plasmă este în prezent cea mai mare într-un mod modern distrugerea gunoiului. Esența procesului este următoarea:

• Deșeurile sunt zdrobite, comprimate și, dacă este necesar, uscate pentru a obține o structură granulară;
• Granulele sunt plasate într-un reactor special, unde se folosește un jet de plasmă pentru transfer cantitatea necesară energie și se transformă în stare gazoasă.

Pentru a preveni arderea, în cameră este introdus un oxidant. Rezultatul este un gaz asemănător cu gazul natural, dar cu un conținut mai mic de energie. Este colectat în containere mari sigilate pentru prelucrarea ulterioară și utilizarea ca combustibil pentru generatoare diesel, cazane și turbine cu gaz.

Această metodă de eliminare a deșeurilor a fost folosită de mult în SUA și Canada. Ei au învățat nu numai să recicleze deșeurile, ci și să folosească eficient subprodusul - gazul ca combustibil. Toate condițiile au fost deja create pentru aceasta în Occident, dar în spațiul post-sovietic tehnologie nouă nu s-a răspândit din cauza echipamentelor scumpe și a cerințelor ridicate pentru calificarea personalului de exploatare.

Concluzie

Noile tehnologii de prelucrare a deșeurilor necesită investiții financiare și dobândă la nivel de stat. Dar în timp ce există fabrici cu echipamente învechite și pot face față volumelor, construiește plantă modernă nimeni nu o va face, sau până când va avea loc un dezastru ecologic.

Reciclarea deșeurilor este una dintre modalitățile de eliminare a acestora. Cel mai promițător și rațional. Între timp, neutralizarea, îngroparea și incinerarea sunt utilizate în mod activ (deși datorită economiilor la eliminare, precum și datorită deșeurilor în sine).

Toate deșeurile sunt împărțite în 5 clase de pericol. Clasa 1 este cea mai dăunătoare. Pentru a obține dreptul de a lucra cu deșeuri, trebuie să obțineți o licență. Principalele metode clasice de eliminare a deșeurilor sunt incinerarea și îngroparea. Subliniem separat reciclarea ca fiind cea mai interesantă și promițătoare modalitate de eliminare a deșeurilor.

Eliminarea deșeurilor menajere - metode

Reciclarea deșeurilor

Reciclarea este o metodă în curs de dezvoltare și cea mai promițătoare de reciclare atât a deșeurilor industriale, cât și a deșeurilor menajere. Sunt procesate sute de tipuri de deșeuri. De exemplu:

• Anvelopele de mașini uzate sunt zdrobite în firimituri cu ajutorul unui concasor, apoi acoperiri de cauciuc, mulci decorativ etc. sunt produse în reactoare speciale la o temperatură de 4500 C. Cauciucul este, de asemenea, prelucrat în combustibil.
• Lămpile sunt în mare parte lămpi care conțin mercur, așa că necesită o manipulare specială.
• Despre prelucrarea și eliminarea deșeurilor de construcții, eliminarea nisipului.
• Eliminarea cârpelor + reciclarea materialelor nețesute.
• Deșeuri de hârtie: dizolvate în fibre în diluanți hidraulici și purificate de impurități prin filtrare, sedimentare și tratament termomecanic. Apoi apare decolorarea și se formează pasta de hârtie. Cartonul, hartia igienica, brichetele de combustibil etc. se fac prin reutilizare. Este prevăzută o procedură separată pentru eliminarea documentelor oficiale.
• Uleiurile uzate (de motor, hidraulice, de compresie etc.) sunt curatate si regenerate folosind instalatii industriale. Este posibil să obțineți atât ulei, cât și motorină. Cu toate acestea, deșeurile sunt puțin utilizate în cuptoarele speciale pentru încălzire + reciclarea filtrelor.
• Deșeurile metalice sunt colectate, sortate (părțile mari sunt tăiate și presate) și apoi returnate la producție prin topire.
• Baterii uzate: mai întâi carcasa este tăiată, apoi electrolitul este golit. Prin topire, metalul și plasticul sunt separate, cu utilizarea în continuare a componentelor.
• Prelucrarea polimerilor, deșeurile de plastic sunt procesate în granule, care sunt utilizate în producția ulterioară (sticle de plastic, film).

Lucrați într-un atelier de prelucrare a plasticului. Sortare manuală în curs: au fost aduși munții sticle de plastic iar sortatoarele le împart manual și îndepărtează capacele.

• Echipamentele de uz casnic și de birou sunt sortate și piesele care conțin metale prețioase sunt separate. metale, plastic, metal. Cum se comandă reciclarea echipamentelor de birou. O atenție deosebită este acordată reciclării cablurilor.
• Mobilierul vechi este dezasamblat și piesele sunt sortate în funcție de materiale.
• Deșeurile de lemn, așchii și rumeguș sunt prelucrate în pelete sau brichete de încălzire.
• Bateriile sunt dezasamblate în componente, fiecare având propriile perspective de utilizare ulterioară.
• Deșeurile galvanice necesită o îngrijire specială datorită toxicității lor.
• Sticla este zdrobită și topită.
• Deșeurile de grăsime sunt procesate în masă solidă.
• Solvenții și vopselele pot fi folosiți drept combustibil (după tratament și numai în anumite cazuri, deoarece materialul este foarte toxic).

Echipamente de eliminare a deșeurilor

Eliminarea deșeurilor care nu pot fi reciclate și utilizate în continuare are loc în diferite moduri.

Echipamente de incinerare a deșeurilor

Arderea se realizează în cuptoare speciale, care vin în mai multe tipuri.

Instalațiile de deșeuri solide sunt folosite pentru arderea deșeurilor solide municipale, iar cazanele de recuperare sunt folosite pentru deșeurile agricole, de exemplu, coji de semințe de floarea soarelui.

În medicină, se folosește un dispozitiv mic - un arzător cu ac. Este utilizat pentru a se asigura că seringile folosite nu sunt refolosite. Acest arzator functioneaza de la o retea electrica si arde acul in 2-3 secunde.

Unitățile de reciclare sunt utilizate pe scară largă în industrie. Acestea sunt complexe întregi care distrug nămolul, celuloza și deșeurile de rafinare a petrolului în volume mari. Căldura generată în timpul arderii este utilizată pentru încălzirea încăperilor și pentru alte necesități tehnice.

Echipamente de eliminare a deșeurilor

Deșeurile sunt îngropate în gropi speciale. Sunt situate în afara zonelor populate, în locuri în care apele subterane nu se apropie de suprafața pământului și nu există rezervoare.

Echipamentul principal pentru depozitarea deșeurilor este buldozerele și compactoarele. Această tehnică vă permite să utilizați spațiul cât mai eficient posibil, compactând deșeurile.

Deșeurile care nu pot fi prelucrate sau eliminate în alte moduri sunt supuse înmormântării. Ar putea fi deseuri de constructii, deșeuri din industria prelucrării lemnului, precum și materiale periculoase care conțin mercur, plumb, sublimat și altele chimicale. Substanțele radioactive sunt supuse îngropării în locuri separate, unde se efectuează un control strict de siguranță mediu.

Înmormântarea ar trebui să fie efectuată conform unei tehnologii strict definite, care necesită echipamente speciale. O instalație de eliminare este o tehnică de transport a deșeurilor, o unitate pentru plasarea acestora într-un container și apoi plasarea lor într-o groapă. Există echipamente pentru deșeuri solide, lichide și uscate.

Unele substanțe chimice trebuie să fie inofensive înainte de eliminare. Neutralizarea este efectuată de reactii chimiceîn buncăre speciale sau termic în camere de căldură. Astfel de camere nu ard deșeurile, dar le fac sigure pentru oameni și natură folosind temperaturi ridicate.

Tratarea Emisiilor Industriale

Industria prelucrează o mare varietate de materii prime în volume uriașe. Ieșire procese tehnologice nu apare doar produsul final, ci și deșeuri - lichide, solide și gazoase.

Principala cerință pentru tehnologiile și echipamentele pentru prelucrarea deșeurilor este prevenirea pătrunderii în mediu a substanțelor nocive în cantități peste concentrația admisă. Aproape toate întreprinderile de tratare a deșeurilor folosesc metode complexe de tratare secvențială, inclusiv componente mecanice, fizico-chimice, electrochimice, chimice și biologice.

Tratarea apelor uzate

Apa uzată este purificată din impuritățile insolubile prin mijloace hidromecanice - filtrarea, decantarea, captarea, strecurarea și prelucrarea particulelor în suspensie în centrifuge.

Aceste procese sunt asigurate de echipamente destul de usor de utilizat - rezervoare de decantare, plase, gratare, capcane de nisip, centrifuge, hidrocicloane (sau separatoare de nisip). Caracteristici de design a unor astfel de dispozitive sunt legate în primul rând de volumul de descărcare a apei. În funcție de aceste volume, sunt proiectate rezervoare de stocare a apelor uzate, utilizate pentru a asigura un ciclu de producție închis.

Purificarea apei uzate din impuritățile solubile se realizează prin metode chimice - neutralizare (de exemplu, acizii sunt neutralizați reciproc cu alcalii cu precipitarea unui solid mai puțin). sediment periculos), coagulare, când emulsiile și substanțele dispersate sunt precipitate prin sărurile anumitor metale, oxidarea prin agenți oxidanți - oxigen, ozon, permanganat de potasiu etc. pentru a reduce nocivitatea substanțelor, flocularea este sedimentarea fulgilor de substanțe folosind amidon.

Impuritățile fine și gazele dizolvate sunt îndepărtate din apă prin metode fizice și chimice - saturarea apei uzate cu apă, utilizarea absorbanților și ionizarea.
Apele uzate pot conține produse secundare, care sunt materii prime valoroase pentru alte industrii. Astfel de impurități sunt izolate electrochimic folosind electrolizoare. Aceste metode sunt folosite și pentru desalinizare apa de mare, purifica apa radioactiva.

Tratamentul biologic se realizează folosind bacterii care trăiesc într-un mediu fără oxigen sau fără oxigen.

Curățarea emisiilor atmosferice

Purificarea gazelor atmosferice și care conțin praf emisii industriale are loc în mai multe etape. Principalele componente ale unor astfel de emisii sunt praful (particule solide în suspensie), ceața (particule în suspensie de lichide), fumul (gaze, particule extrem de mici de materie sau aerosoli de condensare), aerosoli în amestec (formați din cele trei componente anterioare. Curățarea are loc secvenţial - de la particule mai mari – praf, până la cele mai mici – fum.

În prima etapă de curățare, se folosesc colectoare de praf, în etapa următoare, curățarea mecanică uscată a emisiilor are loc în așa-numitele cicloane sau camere de decantare a prafului. Următoarea etapă - curățarea mecanică umedă - are loc în scruberele cu gaz diverse modele, acționând asupra diferiților absorbanți. Alegerea substanței active depinde de proprietățile substanței extrase. De exemplu, dioxidul de carbon este absorbit de o soluție de amoniac. Ultima etapă este filtrarea uscată. Utilizează filtre textile, biologice și electrice. Precipitatoarele electrostatice depun particule mici de fum pe electrozi datorită ionizării acestora de către o descărcare corona.

Tratarea deșeurilor solide

În funcţie de caracter şi proprietăți fizice deșeurile reciclate sunt arse, procesate în biogeneratoare speciale prin microorganisme, hidroliză și fermentație – de exemplu, etanolul se obține din deșeurile de celuloză. Cel mai mult într-un mod eficient purificarea este piroliza - descompunerea la temperatură înaltă a unei substanțe în componente în absența oxigenului. Pentru piroliza industrială se folosesc reactoare tubulare de piroliză.

Recuperarea emisiilor

Un aspect important al tratării deșeurilor, adesea folosit la scară industrială, este valorificarea, adică includerea deșeurilor de producție într-un ciclu de producție închis după o curățare corespunzătoare. Proiectarea instalațiilor de recuperare variază semnificativ în funcție de sectorul industrial.

Unul dintre factorii negativi ai influenței urbanizării asupra oamenilor și asupra mediului este, fără îndoială, cantitatea mare de deșeuri umane care apare din cauza creșterii populației (o creștere a cantității de produse consumate de oameni și de bunuri industriale utilizate de aceștia duce la o creștere a deșeurilor menajere), precum și o creștere a producției (o creștere a numărului și a capacității întreprinderilor duce la o creștere deseuri industriale).

Problema eliminării deșeurilor se confruntă în prezent umanității.

Să luăm în considerare clasificarea deșeurilor industriale și menajere.

În funcție de starea lor de agregare, deșeurile sunt împărțite în solide și lichide.

În funcție de sursa de producere, deșeurile pot fi:

industrial - format în timpul procesului de producție (fier vechi, așchii, materiale plastice, praf, cenușă etc.);

biologic - format în agricultură(excremente de păsări, deșeuri de animale, deșeuri de culturi și alte deșeuri organice);

gospodărie - formată ca urmare a activității umane (deșeuri alimentare, nămol de canalizare municipală, deșeuri chimice menajere etc.).

Cele mai periculoase pentru mediu sunt deșeurile industriale, care sunt eterogene din punct de vedere chimic, amestecuri complexe de diferite substanțe cu proprietăți chimice și fizice diferite și prezintă un pericol toxic, chimic, biologic, coroziv, de incendiu și de explozie. Există o clasificare a deșeurilor industriale în funcție de natura lor chimică, caracteristicile tehnologice de formare și posibilitatea de prelucrare și utilizare ulterioară.

Pe baza toxicității, deșeurile sunt împărțite în următoarele clase de toxicitate:

extrem de periculoase - deșeuri care conțin mercur și compușii acestuia, inclusiv sublimat (HgCl2), cianura de potasiu, compuși de antimoniu, inclusiv SbCl3 - triclorura de antimoniu, benzo-a-piren etc.;

foarte periculoase - deșeuri care conțin clorură de cupru, care conțin sulfat de cupru, oxalat de cupru, trioxid de antimoniu, compuși de plumb;

moderat periculoase - deșeuri care conțin oxizi de plumb (PbO, PbO2, Pb3O4), clorură de nichel, tetraclorură de carbon;

cu risc redus - deșeuri care conțin sulfat de magneziu, fosfați, compuși de zinc, clorură de calciu, dioxid de mangan, deșeuri din prelucrarea mineralelor prin flotație cu amine;

netoxice.

Clasa de pericol a deșeurilor este determinată de concentrația maximă admisă de substanțe, ținând cont de solubilitatea acestora în apă și de conținutul de substanțe în masa totală a deșeurilor.

Deșeurile care pot fi utilizate ulterior în producție sunt clasificate drept resurse materiale secundare. De exemplu, deșeurile de hârtie pot fi folosite pentru a produce hârtie, resturi - sticlă, fier vechi - metal, cenușă, praf, zgură? materiale si structuri de constructii, deseuri de pasari si animale? îngrășăminte organice, uleiuri uzate și produse petroliere? producția de petrol etc.

Deșeurile industriale solide (DSI) sunt, de regulă, produse mai mult sau mai puțin omogene care nu necesită o separare prealabilă în grupe pentru prelucrarea lor.

Deșeurile solide municipale (DSM), dimpotrivă, sunt un amestec mecanic grosier dintr-o mare varietate de materiale și produse putrezite care diferă în ceea ce privește proprietățile și dimensiunile fizice, chimice și mecanice.

Fiecare unitate de producție, de regulă, se caracterizează prin propriul tip specific de TPO, care este un amestec de diverse produse formate în timpul producerii anumitor produse sau produse intermediare.

Toate TVE sunt împărțite în următoarele grupuri:

deșeuri din unitățile de producție de prelucrare a metalelor;

deșeuri din unitățile de producție metalurgică;

deșeuri din producția de sticlă și ceramică;

deșeuri din producție materiale polimerice chimie sintetică (inclusiv deșeuri de cauciuc și produse din cauciuc);

deșeuri din materiale polimerice naturale (deșeuri de lemn, carton, celuloză și deșeuri de hârtie, deșeuri de fibroină, keratina, cazeină, colagen);

deșeuri de la sistemele de încălzire;

deșeuri fibroase;

deșeuri radioactive.

Deșeurile solide sunt împărțite în următoarele grupe.

deșeuri din materiale naturale (deșeuri alimentare (putrezite); deșeuri de la organizații medicale, medicale, de cercetare; deșeuri de polimeri din materiale naturale, inclusiv deșeuri de lemn, carton, celuloză și hârtie, materiale de ambalare);

deșeuri industriale (metal; deșeuri din surse de energie chimică uzată; sticlă spartă și sticlă; deșeuri din materiale polimerice de chimie sintetică, inclusiv cauciuc și produse din cauciuc, toate materialele de ambalare și recipientele polimerice din produse chimice sintetice; deșeuri radioactive).

În prezent, industria minieră, metalurgică, chimică, prelucrarea lemnului, energie și alte industrii generează peste un miliard de tone de deșeuri anual. Este folosită doar o treime din volumul total. Cea mai mare cantitate de deșeuri este generată în timpul extracției și îmbogățirii materiilor prime.

Cea mai importantă etapă a gestionării deșeurilor este aceasta colectare, în care deșeurile sunt separate în funcție de utilizarea ulterioară, metoda de prelucrare, eliminare și eliminare. Acest proces este foarte important, deoarece face posibilă simplificarea și reducerea semnificativă a costurilor prelucrării lor ulterioare prin eliminarea sau reducerea costurilor separării lor.

După colectare, deșeurile sunt procesate, eliminate și îngropate.

Cea mai importantă etapă a procesului de prelucrare și utilizare ulterioară a deșeurilor menajere este separarea acestora în diferite tipuri deja în stadiul de colectare în locurile de învățământ, adică direct în zonele rezidențiale. Deșeurile trebuie separate în alimente, hârtie, sticlă, plastic și diverse ambalaje. Deșeurile alimentare, de exemplu, pot fi prelucrate în continuare în furaje și îngrășăminte organice, iar deșeurile de hârtie pot fi utilizate pentru producția de produse din hârtie etc.

Astfel de deșeuri sunt procesate care pot fi utile, așa cum am menționat mai devreme. De exemplu, uleiurile uzate sunt curățate de produsele de coroziune, uzura abrazivă, particulele în suspensie de alte tipuri, produsele de descompunere termică, se adaugă aditivi și se obțin uleiuri pentru reutilizare. Deșeurile de animale și păsări de curte, nămolurile din apele uzate municipale, care nu conțin metale grele, pot fi reciclate și utilizate ca îngrășăminte ecologice. Deșeuri de produse din cauciuc, în special cauciucuri auto, sunt zdrobite si trimise din nou pentru fabricarea acestor produse. Combustibilul nuclear uzat de la centralele nucleare este procesat în instalațiile radiochimice pentru a separa plutoniul-239 și uraniul-235 pentru a fi utilizat în reactoarele nucleare și în alte scopuri.

Există o problemă acută a utilizării materialelor plastice și a materialelor de ambalare care, atunci când sunt arse, nu produc substanțe toxice, în special dioxine, sau nu se descompun în sol sub influența proceselor biologice naturale.

Reciclare? cea mai importantă etapă în asigurarea siguranței vieții, contribuind la protejarea mediului de poluare și la conservarea resurselor naturale.

Deșeurile care nu pot fi prelucrate și utilizate în continuare ca resurse secundare (a căror prelucrare este dificilă și neprofitabilă din punct de vedere economic sau care sunt disponibile în exces) sunt eliminate în gropile de gunoi. Înainte de aruncarea la depozitul de deșeuri, deșeurile din grad înalt umiditate deshidratată. Este indicat să comprimați deșeurile comprimate, dar cum rămâne cu deșeurile inflamabile? arde pentru a le reduce volumul și masa. La presare, volumul deșeurilor este redus de până la 10 ori, dar când este ars? de până la 50 de ori. Arderea în cuptoare la instalațiile de incinerare a deșeurilor, care funcționează în multe țări din întreaga lume, a devenit larg răspândită.

Dezavantajul incinerării este costurile semnificativ mai mari în comparație cu eliminarea într-o groapă de gunoi, evacuarea în mare și eliminarea în minele de deșeuri. Cu toate acestea, metoda termică de eliminare a deșeurilor este de preferat depozitării acestora în gropi de gunoi și gropi de gunoi.

De asemenea, în timpul arderii apar probleme serioase asociate cu formarea de emisii gazoase toxice. Prin urmare, instalațiile de incinerare a deșeurilor trebuie să fie echipate cu sisteme de purificare a prafului și gazelor foarte eficiente.

Pentru eliminarea deșeurilor industriale, se recomandă utilizarea rezervoarelor în formațiuni geologice: granit, roci vulcanice, tuf, bazalt, straturi de sare, gips, anhidrit, dolomit, argilă. Astfel de instalații de depozitare pot exista fie independent, fie împreună cu întreprinderile miniere din câmpul său minat.

La depozitarea deșeurilor la depozitele de gunoi, trebuie respectate următoarele condiții și restricții:

zonele de depozitare trebuie să fie impermeabilizate pentru a preveni contaminarea apelor subterane;

excluderea completă a apariției deformațiilor care ar putea face ca grosimea să fie conducătoare de apă (forfecare sub influența propriei mase, sarcini dinamice cauzate de cutremure, fenomene gazodinamice, explozii la sol etc.);

amplasarea departe de zonele populate, zone de posibile inundații, curgeri de noroi, rupturi de baraje și diguri, tasări ale suprafeței pământului ca urmare a exploatărilor miniere;

natura echipamentului depozitului de deșeuri ar trebui să depindă de tipul și clasa de toxicitate a deșeurilor depozitate;

gropile de gunoi ar trebui să fie amplasate departe de zonele de protecție a apei și să aibă zone de protecție sanitară.

Există poligoane de întreprinderi, poligoane urbane și poligoane regionale.

Reciclare și eliminare deșeuri radioactive? una dintre cele mai dificile probleme. Colectarea, prelucrarea și eliminarea deșeurilor radioactive se realizează separat de alte tipuri de deșeuri. Se recomandă presarea și incinerarea deșeurilor solide radioactive în instalații speciale dotate cu protecție împotriva radiațiilor și cu un sistem foarte eficient de curățare a aerului de ventilație și a gazelor reziduale. In timpul arderii, 85...90% din radionuclizi sunt localizati in cenusa, restul sunt captati de sistemul de purificare a gazelor.

Ciclul combustibilului nuclear generează cantități mari de deșeuri radioactive lichide (LRW). Pentru a le reduce volumul, deșeurile lichide sunt supuse evaporării, timp în care cea mai mare parte a radionuclizilor este localizată în sediment. Deșeurile radioactive lichide sunt depozitate temporar în containere special echipate și apoi trimise la depozitele speciale.

Pentru a elimina sau reduce riscul contaminării apelor subterane în timpul eliminării finale a deșeurilor radioactive lichide, se folosesc metode de solidificare. Deșeurile sunt cimentate pentru a forma piatră de ciment, bituminizate, vitrificate, iar deșeurile vitrificate sunt încorporate într-o matrice metalică. Cimentarea? Cea mai simplă metodă, însă, fixarea radionuclizilor în piatra de ciment nu este suficient de fiabilă, radionuclizii sunt spălați și piatra se poate prăbuși în timp. Bitumarea asigură fixarea fiabilă a radionuclizilor, dar cu o activitate ridicată a deșeurilor, se eliberează o cantitate mare de căldură de descompunere radioactivă, iar blocul de bitum se poate topi (punct de topire a bitumului 130 ° C). Vitrificare? cea mai fiabilă, dar și cea mai scumpă metodă.

Pentru deșeurile de mare activitate, se utilizează metoda de încorporare a deșeurilor vitrificate într-o matrice metalică. Pentru a face acest lucru, bile de sticlă cu radionuclizi fixați în ele sunt obținute dintr-o masă de sticlă obținută din deșeuri radioactive lichide, sunt turnate într-o matrice împreună cu un aliaj pe bază de plumb cu punct de topire scăzut, apoi recipientul este încălzit, metalul este topit. iar bilele de sticlă sunt fixate în matricea metalică.

Eliminarea deșeurilor radioactive se realizează în depozite din formațiuni geologice. Locurile de înmormântare pot fi instalate în straturile de suprafață ale solului, în masive de sare gemă (se folosesc adesea minele de sare uzate), sau în roci cristaline. Acestea ar trebui să fie amplasate în locuri care nu sunt predispuse la inundații, curgeri de noroi, alunecări de teren, în zone sigure din punct de vedere seismic unde nu există apă subterană în apropiere. Până în prezent, problemele eliminării și eliminării deșeurilor radioactive nu au fost complet rezolvate.

Dispozitivele PC și plăcile de circuite imprimate conțin nu numai o mulțime de materiale valoroase (aur, argint, metale rare), ci și o mulțime de substanțe toxice, cum ar fi metalele grele. Când sunt supraîncălzite, compozițiile materialelor plastice și plăcilor de circuite imprimate conțin substanțe ignifuge pe bază de clor și brom, care pot forma dioxine extrem de periculoase în timpul arderii.

Cele mai recente cerințe pentru siguranța computerelor personale prevăd excluderea ignifugelor bazate pe componente toxice, fabricarea elementelor structurale din materiale plastice pure fără aditivi de coloranți, minimizând compoziția materialelor plastice și a altor materiale utilizate. Toate aceste cerințe sunt menite să simplifice procesarea și eliminarea ulterioară a computerelor dezafectate.

Reciclarea deșeurilor din industria electronică se realizează prin separarea acestora în componente omogene separate, izolarea componentelor care sunt valoroase pentru utilizare ulterioară prin metode chimice și trimiterea lor spre reutilizare.

O soluție radicală la problemele de protecție împotriva deșeurilor industriale este posibilă prin introducerea pe scară largă a tehnologiilor cu deșeuri reduse. Este adesea folosit conceptul de „tehnologie fără deșeuri”, ceea ce este incorect, deoarece tehnologiile fără deșeuri nu există.

Tehnologia cu deșeuri reduse este înțeleasă ca o tehnologie în care toate componentele materiilor prime și energiei sunt utilizate în mod rațional într-un ciclu închis, adică utilizarea resurselor naturale primare și a deșeurilor generate sunt minimizate.

Tehnologiile cu deșeuri reduse ar trebui să includă:

reducerea consumului de material al produselor;

utilizarea ciclurilor închise de alimentare cu apă pentru întreprinderi, în care apele uzate epurate sunt recirculate în producție;

deșeurile generate sau substanțele captate prin epurarea gazelor trebuie reutilizate în producția altor produse și bunuri. De exemplu, solvenții captați de adsorbanți sunt returnați în producție în timpul regenerării.

O soluție profundă la problema eliminării și procesării deșeurilor industriale este un proces lung și minuțios, care va trebui să fie tratat de o serie de generații de oameni de știință, ingineri, tehnicieni, ecologiști, economiști, muncitori de diverse profiluri și mulți alți specialiști. .

Astfel, odată cu creșterea urbanizării, odată cu extinderea producției, cu o creștere a populației (mai ales în orașele mari), care implică o creștere a cantității de deșeuri umane (atât menajere, cât și industriale), nu există, fără îndoială, apariția unei alte factor negativ de urbanizare asupra vieții umane și a mediului ambiant – probleme de eliminare a deșeurilor menajere și industriale din activitatea umană. Aspectul pozitiv este că omenirea încă se străduiește să rezolve această problemă, folosind diverse moduri colectarea și eliminarea deșeurilor umane.

Deșeurile industriale se referă la substanțele generate ca urmare a producției, care nu sunt un produs al acestei producții și nu sunt supuse prelucrării ulterioare. Pentru a organiza eliminarea deșeurilor de producție și consum este necesară, în primul rând, clasificarea acestora după diverse criterii.

Clasificarea deșeurilor industriale

Deșeurile sunt clasificate de obicei după următoarele criterii:

1.Originea:

• deșeuri industriale;
• deseuri menajere.

2. Stare fizică:

• deșeuri solide;
• deșeuri lichide;
• deşeuri gazoase.

3. Pericole pentru oameni sau mediu:

• extrem de periculos (prima clasă de pericol conform clasificării adoptate în Federația Rusă);
• foarte periculos (clasa a doua);
• moderat periculos (clasa a treia);
• ușor periculos (clasa a IV-a);
• practic inofensiv (clasa a cincea).

Clasificarea deșeurilor în funcție de pericol se realizează pe baza acestuia compozitia chimica, starea fizică, precum și din condițiile plasării acestora.

Metode de eliminare și prelucrare a deșeurilor industriale

În teorie, orice substanță, inclusiv deșeurile, poate fi folosită. La utilizarea și reciclarea deșeurilor industriale, problemele de disponibilitate a tehnologiilor necesare și de fezabilitate economică sunt aduse în prim-plan.

Prin urmare, în procesul de reciclare a deșeurilor industriale, este necesar să se facă distincția între materiile prime secundare, deșeuri returnabileși pierderi irecuperabile.

Materiile prime secundare sunt cazul când deșeurile dintr-o producție devin materie primă pentru alta. De exemplu, deșeurile din industria de prelucrare a lemnului servesc drept materie primă pentru producția de plăci aglomerate.

În timpul anumitor procese tehnologice, unele materii prime își pierd proprietățile de consum inițiale, dar pot fi ușor prelucrate și utilizate într-o producție mai puțin responsabilă. Așchii de lemn și deșeuri din metale neferoase și feroase sunt utilizate pentru topirea deșeurilor de la prelucrarea lemnului în materiale de construcție pot fi utilizate pentru producerea containerelor de ambalare. Astfel de deșeuri de producție sunt de obicei numite returnabile.

Reciclarea metalelor

Majoritatea metalelor, atunci când sunt prelucrate, oferă un efect economic grav. Deosebit de profitabilă este prelucrarea metalelor neferoase (cupru, aluminiu, staniu), a aliajelor industriale (va câștiga) și a metalelor feroase. Pentru colectarea și prelucrarea primară a deșeurilor metalice există puncte de colectare a fier vechi. Problema suplimentară a reciclării deșeurilor de producție la separarea diferitelor metale este rezolvată prin metode de separare, inclusiv separarea magnetică.

Reciclarea materialelor polimerice

Atunci când se prelucrează diferite tipuri de materiale plastice și materiale plastice, există două metode principale de eliminare a deșeurilor industriale.

Procesul de prelucrare mecanică include măcinarea pentru a obține firimituri sau pulbere și turnarea suplimentară prin injecție. Eliminarea fizico-chimică utilizează următoarele metode:

• producerea de monomeri prin distrugerea deșeurilor;
• obţinerea granulatelor prin retopire;
• dizolvarea deșeurilor și reprecipitarea ulterioară;
• modificarea materiilor prime prin metode chimice si producerea de materiale cu alte proprietati.

Cerințe pentru eliminarea deșeurilor industriale

Pentru eliminarea și prelucrarea cât mai completă și sigură a deșeurilor industriale, neutralizarea acestora trebuie să înceapă chiar și în timpul scoaterii lor din procesele tehnologice. Respectarea regulilor stricte de depozitare a substanțelor periculoase vine în prim-plan. Una dintre modalitățile de depozitare a deșeurilor este plasarea acestora în deschideri naturale sau cele formate în timpul exploatării. Astfel de instalații de depozitare subterană sunt într-o oarecare măsură adecvate pentru depozitarea deșeurilor, inclusiv a deșeurilor radioactive. Astfel de spații de depozitare ar trebui să fie amplasate departe de zonele populate, impermeabile și protejate de deformări ca urmare a proceselor seismice.

Pentru depozitarea deșeurilor explozive se aplică aceleași cerințe ca și pentru depozitarea explozivilor industriali. Astfel de deșeuri sunt depozitate în containere. Instalațiile de depozitare sunt situate departe de liniile electrice, dacă este necesar să se ilumineze spațiile în care sunt depozitate deșeurile, se utilizează numai cabluri de înaltă calitate. Deșeurile explozive trebuie izolate de reacțiile chimice nedorite cu alți reactivi.

Schema de reciclare a deșeurilor industriale

Este imposibil să rezolvi cu succes problema reciclării deșeurilor industriale fără a avea un singur plan cuprinzător pentru aceasta. Cu toată varietatea de tehnologii, problema reciclării deșeurilor industriale poate fi pusă într-o singură schemă, care trebuie implementată în felul său în fiecare caz specific. Acest proces constă în mod necesar în următoarele etape:

1. Organizarea colectarii deseurilor. Ar trebui să fie organizate situri sau depozite pentru colectarea diferitelor tipuri de deșeuri. De fapt, sortarea și prelucrarea deșeurilor de producție începe din aceste depozite.
2. Îndepărtarea deșeurilor industriale. Organizarea îndepărtării în timp util a deșeurilor previne perturbarea stării ecologice la locul de depozitare a acestora.
3. Amplasarea, prelucrarea și eliminarea deșeurilor întreprinderii. În această etapă există cel mai mare număr opţiuni în funcţie de schemele tehnologice utilizate. O caracteristică comună în acest proces este că deșeurile sunt separate în materii prime secundare, deșeuri returnabile și pierderi irecuperabile.
4. Amplasarea deșeurilor care nu sunt supuse prelucrării și utilizării ulterioare în depozite speciale.

Problema reciclării deșeurilor industriale devine din ce în ce mai acută pentru omenire. Rezolvarea acestei probleme înseamnă rezolvarea unei duble probleme: conservarea mediului de pe planetă și economisirea resurselor minerale de neînlocuit și limitate. În cele din urmă, se poate spune fără exagerare că această sarcină este legată de sarcina supraviețuirii umane.