Загрязнение окружающей среды
Процесс трансформации и накопления загрязняющих веществ в окружающей среде. Организация технологии рекуперации твердых промышленных отходов. Значение и сущность санитарного захоронения отходов, система российского экологического законодательства.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.09.2015 |
Размер файла | 577,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
128
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Особенности распространения, трансформации и накопления загрязняющих веществ в окружающей среде
Загрязнение окружающей среды - ущерб, наносимый природе, среде обитания вредными веществами, выбросами, отходами.
На всех стадиях развития человек влиял на окружающую его природу, использовал ее богатства приспосабливал ее под себя, видоизменял. И если на ранних этапах воздействие носило незначительный и очаговый характер, то с развитием науки и техники оно возросло до ужасающих пределов.
Можно выделить несколько направлений антропогенного воздействия, которые ухудшают экологическую ситуацию на планете.
Наиболее масштабным и опасным является химическое загрязнение природной среды (изменение ее естественно - химических веществ, а также проникновение в при родную среду, в ее отдельные сферы, химических веществ, отсутствовавших ранее).
Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. Но в природе все процессы взаимосвязаны, и в конечном счете, варварское отношение человека к природе является губительным для него самого. Из-за ухудшения экологической обстановки повышается уровень заболеваемости, ухудшается самочувствие и качество жизни человека, уменьшается продолжительность жизни, увеличивается смертность. В последнее время резко возросло число сердечнососудистых заболеваний, хронических болезней органов дыхания, опухолевых новообразований.
Загрязнение биосферы
Говоря словами выдающегося русского ученого В.И. Вернандского, биосфера - это «область существования живого вещества», оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.
Радиоактивное загрязнение биосферы. Химическое загрязнение атмосферы
В последние годы значительно усилилось загрязнение атмосферы пылью и различными газами, выбрасываемыми промышленными предприятиями. Рост масштабов хозяйственной деятельности увеличивает загрязнение воздуха. Металлургические и химические предприятия и ТЭЦ загрязняют атмосферу сернистым газом, окислами азота, сероводородом, галогенами и их соединениями. Другим серьёзным источником загрязнения воздуха служит автотранспорт.
По некоторым подсчётам, 1 тыс. автомобилей в день выбрасывает с выхлопными газами в 3,2 т окиси углерода, от 200 до 400 кг других продуктов неполного сгорания топлива, 50--150 кг соединений азота. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие: оксид углерода, сернистый ангидрид, серный ангидрид, сероводород и сероуглерод, окислы азота, соединения фтора, соединения хлора, канцерогенные вещества, аэрозоли.
Загрязнение природных вод
Вода - наиболее распространенное неорганическое соединение на планете, основа всех жизненных процессов, источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе.
Химическое загрязнение природных вод.
В мировом масштабе в качестве основного загрязнителя гидросферы выступают нефть и нефтепродукты. Среди других продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду занимают детергенты - очень токсичные синтетические моющие вещества. Они плохо подаются очистке, а между тем в водоемы их попадает не менее половины от начального количества.
Неорганическое загрязнение
Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. К опасным загрязнителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН промышленных стоков (11,0 - 11,0). Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.
Органическое загрязнение.
Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками.
Проблема загрязнения Мирового океана
Нефть и нефтепродукты
Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно- коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией.
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 10,23% мировой добычи нефти. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. загрязняющий отход экологический санитарный
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 130-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую "нефть в воде" и обратную "вода в нефти". При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.
Синтетические поверхностно-активные вещества.
Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств ( СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.
Тяжелые металлы
Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. Около половины годового промышленного производства этого металла различными путями попадает в океан. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу.
Сброс отходов в море с целю захоронения (дампинг).
Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества.
Тепловое загрязнение.
Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей. На основании обобщения материала можно сделать вывод , что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.
Загрязнение почвы
Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Загрязнение почвенного покрова ртутью (с ядохимикатами и отходами промышленных предприятий), свинцом (при выплавке свинца и от автотранспорта), железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами (вблизи крупных центров черной и цветной металлургии), радиоактивными элементами (в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, атомных станций или научно-исследовательских институтов, связанных с изучением и использованием атомной энергии), стойкими органическими соединениями, применяемыми в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве и воде и, главное, включаются в экологические пищевые цепи: переходят из почвы и воды в растения, в животных, и в итоге переходят в организм человека с пищей.
Неумелое и бесконтрольное использование любых удобрений и ядохимикатов приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.
Пестициды (от лат. pestis -- зараза и caedo -- убиваю) (ядохимикаты), химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), вредителями (инсектициды, акарициды, зооциды и др.), болезнями (фунгициды, бактерициды и др.) культурных растений. В группу пестицидов включают дефолианты, десиканты, регуляторы роста растений. Большинство пестицидов -- синтетические органические вещества. При систематическом применении стойких высокотоксичных пестицидов, особенно в завышенных дозах, наблюдается загрязнение ими окружающей среды, что приводит к уничтожению полезных насекомых, птиц, рыб, зверей, а также отравлению людей непосредственно пестицидами или продуктами, в которых они способны накапливаться. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. Использование пестицидов регламентируется законодательством во всех странах.
Загрязнение биосферы токсичными и радиоактивными веществами
Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 году после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного оружия, производимое в атмосфере, вызвали глобальное радиоактивное загрязнение. Радиоактивные загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, испускающих заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человека, разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том числе и лучевая. При взрыве атомной бомбы возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы.
Многие радиоактивные изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течение всего времени своего существования. Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на клетки. Очень опасен стронций, вследствие своей близости к кальцию. Накапливаясь в костях скелета, он служит постоянным источником облучения организма. Радиоактивный цезий (137Cs) сходен с калием, его много в мышцах пораженных животных. Исследования показали, что в организме эскимосов Аляски, питающихся мясом оленей, в значительных количествах содержится цезий 137. Халатное отношение к хранению и транспортировке радиационных элементов приводит к серьезным радиационным загрязнениям. При ядерном взрыве образуется громадное количество мелкой пыли, которая долго держится в атмосфере и поглощает значительную часть солнечной радиации. Расчеты ученых показывают, что даже при ограниченном, локальном применении ядерного оружия образовавшаяся пыль будет задерживать большую часть солнечного излучения. Наступит длительное похолодание («ядерная зима»), которое неизбежно приведет к гибели все живое на Земле.
2. Организация технологии рекуперации твердых промышленных отходов
Рекуперация - это процесс отсортировки и переработки отходов производства и потребления, представляющих собой вторичные материальные ресурсы.
Обезвреживание твердых отходов
Для обезвреживания твердых отходов часто применяют метод их капсу- лирования, заключающийся в обволакивании токсичного отхода инертной пленкой, например, стеклообразной или полимерной. Используемый метод переплавки отходов заключается в выжигании вредных компонентов, формировании новой структуры вторичных материальных ресурсов (BMP) и их потребительских свойств: размеров, цвета и т.п. Химические методы позволяют получать из отходов новые продукты: твердые органические отходы путем гидрирования превращают в жидкое и газообразное топливо. Использование цемента для фиксации отходов является в настоящее время наиболее распространенным методом. Технология применяется для отходов, содержащих воду, которая необходима для реакции цементирования. Недостаток метода - увеличение объема отходов и возможная деградация цемента при низких значениях рН. Применяется для неорганических отходов, особенно тяжелых металлов, а также радиоактивных веществ. Для фиксации с использованием органических полимерных материалов готовится смесь отходов с соответствующими смолами или мономерами, затем вводится катализатор, обеспечивающий полимеризацию и создание объема фиксированного материала. Обычно отходы не связываются химически с полимером. Происходит микрообвалакивание органической оболочкой. Для обработки отходов обычно используются формальдегидные, виниловые и полиэстеровые соединения. Такой монолит обладает сопротивлением на сжатие на уровне бетона. Недостаток метода - возможность появления ядовитых паров в процессе полимеризации.
Извлечение ценных компонентов из BMP
Для извлечения ценных компонентов из BMP используют методы экстрагирования и кристаллизации. Экстрагирование - извлечение из твердого вещества одного или нескольких компонентов с помощью растворителя. При этом извлекаемые компоненты переходят из твердой фазы в растворитель (экстрагент). Для последующего выделения целевого компонента из смеси с экстрагентом применяют выпаривание или ректификацию. Используются следующие основные типы экстракторов: смесительно-отстойные, колонные и центробежные. Кристаллизация - выделение твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов. Процесс характеризуется переходом вещества из жидкой фазы в твердую вследствие изменения его растворимости. Далее выделенный кристаллический продукт подлежит вторичному использованию, а фильтрат подвергается дальнейшей переработке.
Принцип действия установки по очистке грунта от нефти и нефтепродуктов (разработчик ЦНИИХМ, г. Москва) основан на использовании интенсивной виброкавитационной экстракции загрязнений, содержащих нефть и нефтепродукты, с последующим разделением пульпы на чистый (песок) и извлеченную нефть (нефтепродукты). В качестве экстрагентов могут использоваться различные вещества, в частности, вода, нефть, углеводороды. При проведении работ на морском побережье - соленая морская вода.
В конструкции установки применяется специально разработанный экстрактор, обладающий высокой производительностью и эффективностью, а также оригинальный узел для последующего отделения грунта от нефти и нефтепродуктов.
Установка массой не более 2,5 т и производительностью 1 т загрязненного грунта в час имеет модульную конструкцию. Тип модулей и их количество определяются видом и степенью загрязненности грунта. Габаритные размеры модуля установки составляют: ширина -2 м, длина -2 м, высота - 3 м. Расход воды не превышает 200 кг на 1 тонну исходного грунта, затраты электроэнергии - 10 кВт в час.
Способ экстракции обеспечивает степень очистки грунта не менее 99% и высокую производительность процесса при компактности оборудования. Технология является безотходной и экологически чистой. Возможно создание передвижной очистной установки, что позволяет использовать ее при ликвидации последствий аварий, в частности на нефтепромыслах и нефтепроводах.
Существенным достоинством метода является то, что извлекаемые из грунта нефтепродукты можно применять повторно, например, в виде топлива. По сравнению с зарубежными технологиями данный метод обеспечивает снижение эксплуатационных затрат в 3-4 раза и капитальных - в 10 раз.
Дальнейшая переработка твердых отходов (шламов) ведется в оборудовании для сушки жидких, пастообразных и сыпучих продуктов химической, пищевой, медицинской, микробиологической, стройматериалов, горнодобывающей и смежных с ними отраслей промышленности, а также для сушки осадков сточных вод и отходов различных производств.
Вальцевые сушилки типа «вн» предназначены для сушки суспензий и текучих паст.
Рабочей поверхностью является цилиндрический обогреваемый валец, установленный на двух опорах и снабженный регулируемым приводом для вращения. Исходный продукт наносится тонким слоем на рабочую поверхность и снимается специальным ножом в виде пленки или чешуек. Время сушки соответствует одному обороту вальца. Сушилки могут поставляться комплектно. Исполнение:
одно- и двухвальцевые, открытые и герметизированные с чугунными или хромированными вальцами.
Диаметр вальца, м: от 1,2 до 2.
Производительность по испаренной влаге, кг/ч: от 25 до 2000.
Обрабатываемые продукты: мездровый клей, гербициды, кормовые белки и т.д.
Распылительные сушилки типа «рц» и «рф» предназначены для сушки растворов и суспензий, обеспечивают интенсивное испарение влаги при кратковременном пребывании продукта в зоне теплового воздействия.
Представляют собой цилиндрическую камеру с коническим днищем. В верхней части установлены центробежный распылитель или форсунки и
устройство для подвода теплоносителя. Получаемый продукт в виде порошка не требует дополнительного измельчения.
В качестве теплоносителя используется подогретый воздух или дымовые газы от сжигания мазута или природного газа.
Диаметр камеры, м: 1-2, 5-3, 2-4-5-6, 5-8-10-12,5.
Производительность по испаренной влаге, кг/ч: от 10 до 25000.
Обрабатываемые продукты: минеральные и органические соли, катализаторы, пигменты, красители, кормовые белки, ферменты, сточные воды и
ДР-
Сушилки с вращающимся барабаном типа «бн» предназначены для сушки кусковых и зернистых материалов, в том числе комкующихся и рассыпающихся паст. Представляют собой горизонтальный цилиндр (барабан), установленный на опоры для его вращения и снабженный соответствующим приводом. Сушка осуществляется горячими газами.
Корпус барабана снабжен рядом насадок лопастного или цепного типа, обеспечивающих перемешивание и перемещение материала вдоль барабана при активном тепломассообмене.
Диаметр корпуса, м: 0,5-1-1,2-1,6-2,0-2,2-2,5-2,8-3,0-3,2-3,5.
Производительность по испаренной влаге, кг/ч: от 10 до 25000.
Обрабатываемые продукты: минеральные удобрения, угольные горнохимические и металлургические концентраты, каолин, мел, осадки бытовых и промышленных стоков, доменные шлаки, шламы, кокс, гипс, доломит, песок, щебень, полимеры в порошке и гранулах, лигнин, отходы животноводческого производства, деревопереработки и т.д.
Вальцеленточные сушилки типа «ел» и «лс» предназначены для сушки пастообразных продуктов. Представляют собой двухступенчатую установку, включающую вальцевую и ленточную части. Вальцевая часть выполнена в виде ребристого обогреваемого цилиндра, установленного на опоры с приводом для вращения. Продукт прижимным валиком впрессовывается в канавки, подсыхает в течение одного оборота и специальным ножом-гребенкой удаляется из канавок в виде кусочков или палочек, затем передается на бесконечную ленту. Ленточная часть представляет собой короб, где размещена бесконечная лента, калориферы для нагрева воздуха и циркуляционные вентиляторы.
Сушилки типа «ел» и «лс» самостоятельно используются для сыпучих, гранулированных и волокнистых материалов. Они позволяют строго регулировать время пребывания продукта в аппарате, влажность и температуру теплоносителя и материала, изменять поток теплоносителя: прямоток, противоток, смешанный и т.д.
Диаметр вальца, м: от 0,8 до 1.
Ширина ленты, м: 0,8-1,0-1,2-2-3.
Производительность по испаренной влаге, кг/ч: от 100 до 1500.
Обрабатываемые продукты: пигменты и наполнители после фильтров, таблетированные материалы и т.д.
Сушилки роторные вакуумные типа «рв» предназначены для сушки жидких, пастообразных и сыпучих продуктов от органических растворителей или продуктов токсичных или пожаровзрывоопасных по своим химическим свойствам. Сушилки «рв» периодического действия представляют собой обогреваемую горизонтальную цилиндрическую или биконическую емкость, внутри которой помещен ротор, мешалка с лопастями различной конструкции, в том числе с ножевыми и размольными.
Сушилка работает под вакуумом до остаточного давления 50 мм рт.ст., что обеспечивает высокие скорости сушки при невысоких температурах нагрева. Это обстоятельство важно для сушки термонестойких материалов.
Достоинством сушилок «рв» является абсолютная герметичность, экологическая чистота, надежность в работе и обеспечение высокого качества готового продукта, минимальные энергозатраты.
Объем корпуса, м3: 0,3-1,6-4-6-10-30.
Производительность по испаренной влаге, кг/ч: от 5 до 500.
Обрабатываемые продукты: полиамид, поликарбонат, полиэтилен, по- ливинилхлорид, порошкообразный полисульфон, экстракт полифенола, кальнитиновая кислота, 2-хлорбензойная кислота, хлористый натрий, хлористый калий, метилглюкамин.
Сушильные аппараты взвешенного слоя с инертным носителем «пи» предназначены для сушки сыпучих зернистых и порошкообразных продуктов. Проектируются индивидуально во всех элементах соответственно гидродинамическим свойствам обрабатываемого материала.
Сушильные аппараты с псевдоожиженным (взвешенным) слоем работают на принципе активного продува слоя материала в режиме, создающем расширение (псевдокипение) слоя материала. Подобный режим характеризуется высокой интенсивностью тепломассобмена и соответственно высокой производительностью.
Аппарат представляет собой вертикальную цилиндрической формы камеру. В нижней части камеры установлен газоподвод с газораспределительной решеткой, на которую засыпается слой инертных частиц (фторопласта или др.).
Сушильные аппараты НИИХИММАШа с инертным носителем имеют универсальное применение и способны обрабатывать широкий диапазон продуктов жидкотекучих, пастообразных и сыпучих (при соответствующих видах питателей).
Готовый продукт получается в виде порошка или чешуек. Объем корпуса, м3: 1,5-6-20.
Производительность по испаренной влаге, кг/ч: от 50 до 1000. Обрабатываемые материалы: красители, ферменты, наполнители, органика и др.
Использование твердых отходов в качестве вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) и вторичных материальных ресурсов (BMP)
Термические методы уничтожения твердых BMP позволяют использовать энергетический (топливный) потенциал отходов, а в случае комплексной переработки извлекать из продуктов термообработки различные вещества, применяемые в основной или смежной отраслях. Процесс осуществляют в термических реакторах различных конструкций (шахтные, циклонные, с псевдоожиженным слоем и др.). Недостатком метода сжигания является образование сопутствующих топочных газов, подлежащих дополнительной очистке. В ряде случаев при термической переработке твердые отходы подвергают пиролизу - высокотемпературному превращению органических соединений, сопровождающееся их деструкцией и вторичными процессами. Образующиеся продукты используются как жидкое и газообразное топливо.
Переработка отходов с целью использования их энергетического потенциала без нанесения экологического ущерба окружающей среде представляет собой сложную энерготехнологическую проблему. К таким ВЭР относятся отходы химической и термохимической переработки углеродистого или углеводородного сырья, древесные отходы в лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, отходы химических производств (например, пластмассы или смолы), представляющие собой смеси различных веществ и др., разделение которых экономически нецелесообразно.
Большого экономического эффекта достигают при применении систем, вырабатывающих или полностью обеспечивающих себя электроэнергией, кислородом, сжатым воздухом и теплом (паром). Избытки электроэнергии, тепла и продуктов разделения воздуха используют для нужд комму- нал ьно-городского хозяйства. Схема такого энерготехнологического агрегата с применением печей Ванюкова предназначена для переработки твердых бытовых и промышленных отходов (ТБПО) в барботируемом расплаве шлака.
Сущность технологического процесса переработки ТБО в печи Ванюкова заключается в высокотемпературном разложении (плавке) компонентов рабочей массы в слое барботируемого шлакового расплава при температуре 1350-1400 °С и выдерживании их в течение 2-3 секунд, что обеспечивает полное разложение всех сложных органических соединений (в том числе дибензодиоксинов и дибензофуранов) до простейших компонентов. Барботаж осуществляется за счет подачи через стационарные дутьевые устройства окислительного дутья.
ТБПО рассматривается как топливо с теплотворной способностью 1500-1800 ккал/кг при влажности 51,7%.
Плавка осуществляется автогенно без добавления топлива на дутье, обогащенном кислородом до 50-70%.
Комплекс по утилизации отходов позволяет перерабатывать шихту без предварительной сортировки и сушки со значительным колебанием по химическому и морфологическому составу за счет универсальности плавильного агрегата.
Экологическая безопасность достигается за счет отсутствия на выходе из печи высокотоксичных соединений и применения системы очистки газа, имеющей запас по пропускной способности и рассчитанной на улавливание практически всех возможных вредных соединений, встречающихся в бытовых и промышленных отходах и образующихся при их переработке.
ТБПО и флюсы поступают на завод автотранспортом. Материалы взвешиваются и проходят дозиметрический контроль.
В результате плавки образуются газы, содержащие продукты сгорания и разложения ТБО, и шлак, состоящий из силикатов и оксидов металлов. Возможно образование донной фазы, содержащей черные и цветные металлы.
Шлак после водной грануляции поступает на предприятия стройиндуст- рии или на строительство автодорог.
Донная фаза отливается в слитки и отправляется на переработку на предприятия черной и цветной металлургии.
Газы охлаждаются в газоохладителе с получением пара энергетических параметров, очищаются от пыли, возгонов, вредных примесей и сбрасываются в атмосферу через дымовую трубу.
3. Система Российского экологического законодательства
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН ОТ 24 ИЮНЯ 1998Г. №89-ФЗ "ОБ ОТХОДАХ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ"
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РФ ОТ 28 АВГУСТА 1992Г. №632 "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПОРЯДКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАТЫ И ЕЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ, РАЗМЕЩЕНИЕ ОТХОДОВ, ДРУГИЕ ВИДЫ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ" (С ИЗМЕНЕНИЯМИ ОТ 27 ДЕКАБРЯ 1994Г., 14 ИЮНЯ 2001Г.)
Закон является средством закрепления государственной экологической политики и принимается органом представительной ветви государственной власти по поводу определения политики государства в сфере взаимодействия общества и природы. Головным законом экологического права России как отрасли является принятый 10 января 2002 г. Закон "Об охране окружающей природной среды", который пришел на смену утратившему силу Закону "Об охране окружающей природной среды" 1991 г. Это означает, что в вопросах охраны окружающей среды нормы других законов не должны противоречить данному законодательному акту. Закон определил правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды, обеспечивающие сбалансированное решение социально-экономических задач, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений, укрепления правопорядка в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности. Он регулирует отношения в сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, связанной с воздействием на природную среду как важнейшую составляющую окружающей среды, являющуюся основой жизни на Земле, в пределах территории Российской Федерации, а также на континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне Российской Федерации. Дальнейшее развитие в Законе 2002 г. получили такие новеллы российского экологического законодательства, как определение эколого-правового статуса граждан через регулирование их экологических прав и обязанностей, создание экономического механизма охраны окружающей среды, регулирование государственной экологической экспертизы, ответственности за экологические правонарушения и возмещения вреда, причиненного экологическими правонарушениями. Для устранения имевших место противоречий между Законом 1991 г. и иными специальными законодательными актами, новый Закон 2002 г. прибегает в ряде своих разделов к отсылочным нормам (например в разделе об экологической экспертизе).
В систему экологического законодательства входит ряд других законов, включая:
Закон РСФСР "Об охране атмосферного воздуха" от 14 июля 1982 г.;
Земельный кодекс РФ от 30 октября 2001 г.;
Федеральный закон "О недрах" от 8 февраля 1995 г.;
Лесной кодекс Российской Федерации от 29 января 1997 г.;
Федеральный закон "О природных лечебных ресурсах, лечебно-оздоровительных местностях и курортах" от 23 февраля 1995 г.;
Федеральный закон "Об особо охраняемых природных территориях" от 14 марта 1995 г.;
Федеральный закон " О животном мире" от 24 апреля 1995 г.;
Водный кодекс РФ от 16 ноября 1995 г.;
Федеральный закон "Об экологической экспертизе" от 23 ноября 1995 г.;
Наряду с названными законами важную роль в охране окружающей среды играют законы, являющиеся источниками других отраслей российского законодательства:
Федеральный закон "Об использовании атомной энергии" от 21 ноября 1995 г.;
Закон РФ "О защите прав потребителей" ( Федерального закона от 9 января 1996 г.);
Закон РФ "О стандартизации" от 10 июня 1993 г.;
Закон РФ "О сертификации продукции и услуг" от 10 июня 1993 г.;
Закон РФ "О градостроительстве в Российской Федерации" от 14 июля 1992 г.;
Федеральный закон "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" от 21 декабря 1994 г.;
Федеральный закон "О лицензировании отдельных видов деятельности" от 13 июля 2001 г. и др.
Указы и распоряжения Президента РФ
Нормотворческая компетенция Президента России предусмотрена ст.90 Конституции РФ, согласно которой Президент РФ принимает акты в форме указов и распоряжений. Указы и распоряжения главы государства обязательны для исполнения на всей территории России. Как подзаконные акты они не должны противоречить Конституции РФ и федеральным законам.
К числу Указов и распоряжений Президента, регулирующих экологические правоотношения, относятся:
Указ от 4 февраля 1994 г. "О государственной стратегии РФ по охране окружающей природной среды и обеспечению устойчивого развития";
Указ от 1 апреля 1996 г. "О Концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию";
Указ от 2 октября 1992 г. "Об особо охраняемых территориях Российской Федерации";
Распоряжение от 26 июня 1995г. "Вопросы государственного надзора за ядерной и радиационной безопасностью" и др. В 2002 году был принят закон РФ «Об охране окружающей среды» (№7-ФЗ от 10.01.2002). Согласно этому закону под природой понимается природная среда как объективная реальность, существующая независимо от человека как следствие эволюционного развития материального мира и состоящая из естественных экосистем. Под окружающей средой в юридическом смысле понимается часть природной среды, преобразованная антропогенной деятельностью. Природа и окружающая среда создают окружающую природную среду, внутри которой живет и действует человек.
Таблица 10.1
Таблица 10.1
Размещено на http://www.allbest.ru/
132
148
Капитальные вложения на строительство модулей в условиях средней полосы России в млн долл. США
Наименование работ и затрат |
МПВ-30 |
МПВ-60 |
МПВ-120 |
МПВ-240 |
|
Строительные работы |
3Г33 |
4,48 |
6,38 |
9,75 |
|
Монтажные работы |
1,13 |
1,53 |
2,17 |
3,49 |
|
Оборудование |
3,75 |
5,06 |
7,2 |
11,61 |
|
Прочие работы и затраты |
0,99 |
1,33 |
1,89 |
2,95 |
|
Всего: |
9,2 |
12,4 |
17,64 |
27,8 |
Удельные расходы энергоресурсов на 1 т ТБПО
№ |
Наименование |
Ед. иэм. |
МПВ-30 |
МПВ-60 |
МПВ-120 |
МПВ-240 |
|
Затраты энергоносителей |
|||||||
1. |
Собственного производства |
||||||
электроэнергия |
кВт час |
285 |
240 |
202 |
192 |
||
кислород технический |
hmj |
423 |
316 |
277 |
256 |
||
сжатый воздух |
hmj |
260 |
195 |
372 |
441 |
||
тепло |
Гкал |
0,8 |
0,6 |
0,35 |
0,3 |
||
2. |
От внешнего источника |
||||||
электроэнергия |
кВт час |
175 |
-- |
-- |
-- |
||
природный газ |
нм3 |
81 |
50 |
22 |
14 |
||
вода производственная |
mj |
2,9 |
2,24 |
2,26 |
1,95 |
Годовое производство и выпуск товарной продукции
Наименование |
Ед изм. |
МПВ-30 |
МПВ-60 |
МПВ-120 |
МПВ-240 |
|
Мощность по переработке |
||||||
Твердые бытовые отходы |
тыс. тонн |
30 |
60 |
120 |
240 |
|
Твердые промышленные отходы |
1) |
5 |
10 |
20 |
40 |
|
Всего ТБПО |
I» |
35 |
70 |
140 |
280 |
|
Товарная продукция |
||||||
Гранулированный шлак |
тыс. тонн |
|||||
Металлосодержащий продукт |
тыс. тонн |
|||||
Электроэнергия |
тыс. кВт час |
-- |
-- |
1700 |
8040 |
|
Тепло (отработанный пар) |
тыс. Гкал |
20,0 |
50,0 |
120,0 |
240,0 |
|
Азот жидкий |
тонн |
130 |
350 |
800 |
1480 |
|
Аргон жидкий |
тонн |
130 |
350 |
800 |
1480 |
|
Аргон газообразный |
тыс. м' |
110 |
300 |
680 |
1250 |
Модули, кроме мпв-30, полностью обеспечивают себя кислородом, сжатым воздухом, теплом и электроэнергией. Избыток электроэнергии, тепла и продуктов разделения воздуха (кислород, азот и аргон) используется для нужд населения и промышленных предприятий. Теплом отработанного пара турбогенератора в зависимости от мощности модуля можно отапливать от 3 до 30 гектаров тепличных хозяйств. Шлак используется для изготовления строительных изделий (минеральная вата, пирозит, декоративная керамическая плитка, фундаментные блоки и др.), а также для строительства дорог. Из отходящих газов печи Ванюкова, по желанию заказчика, возможно получение товарной угольной кислоты (сухого льда) и метанола (сырья для получения высооктанового бензина). Условная экономия земельных площадей при переработке 120 тыс. тонн ТБО (базовый модуль мпв-120 за счет высвобождения ее при ликвидации или сокращении полигонов составит 150 га при продолжительности эксплуатации модуля в течение 30 лет. При наличии в отходах черных и цветных металлов возможна их утилизация и вторичное использование.
Технология разработана и апробирована ведущими научными коллективами цветной металлургии - институтами «Гинцветмет», «Гипроцветмет», Московским институтом стали и сплавов с участием АКХ им. Памфилова на опытно-промышленном заводе (РОЭМЗ) в г. Рязани.
Научно-производственной фирмой «Термоэкология» и акционерным обществом «ВНИИЭТО» (г. Москва) разработана технология и оборудование для термической переработки и утилизации твердых бытовых, промышленных и больнично-медицинских отходов. Используемая для переработки и утилизации отходов технология «ПИРОКСЭЛ» обеспечивает:
1. возможность безоотходной высокотемпературной переработки отходов, в том числе токсичных и с высокой влажностью;
2. очистку отходящих газов от пыли, соединений хлора и фтора, тяжелых металлов, окислов серы, азота и т.д.
3. полное уничтожение образующихся в процессе переработки диоксинов и фуранов;
4. производство полезного продукта в виде различных строительных материалов-теплоизоляционных, отделочных и конструкционных.
Метод высокотемпературной переработки отходов «ПИРОКСЭЛ» базируется на комбинировании процессов «сушка» - «пиролиз» - «сжигание» - «электрошлаковая обработка» и предусматривает соответствующее аппаратурное оформление (рис. 7.9). Технические характеристики установок представлены в т а б л . 7.5.
Таблица 7.5
Технические характеристики установок «ПИРОКСЭЛ»
Наименование |
Ед изм. |
ТПО-2,5 |
ТПО-Ю |
ТПО-25 |
ТПО-ЮО |
ТГЮ-250 |
|
Производительность |
тыс./год |
2,5 |
10 |
25 |
100 |
250 |
|
Мощность источника питания |
кВт |
250 |
750 |
1800 |
8000 |
16000 |
|
Расход электроэнергии |
кВт ч/т |
210 |
170 |
130 |
100 |
80 |
|
Объем дутьевого воздуха |
м3/час |
500 |
3000 |
9000 |
15000 |
30000 |
|
Расход подпиточной воды на охлаждение |
м^/час |
3 |
4 |
6 |
15 |
30 |
|
Численность персонала |
чел. |
10 |
18 |
47 |
95 |
136 |
Основное технологическое оборудование включает плавильную электропечь, пиролизную шахту, сушильный барабан с загрузочным устройством. Отходы подаются через загрузочное устройство и сушильный барабан в пиролизную шахту и плавильную электропечь, последовательно проходя через сушку, пиролиз, окисление углерода и обработку жидким шлаком. В результате происходит разложение отходов на шлак, металл, пиролизные и дымовые газы. Подогрев шлака осуществляется графитовыми электродами, которые подключены к источнику питания, при этом состав шлака регулируется добавкой флюсов. Слив шлаков и металла осуществляется периодически через дозирующие отверстия с последующей грануляцией.
В процессе переработки образуются газы двух типов: пиролизный и дымовой. Пиролизные газы проходят по замкнутому рециркуляционному тракту, включающему циклон (очистка от пыли), холодильник (выделение и удаление конденсата воды) и дымосос. Пиролизные газы возвращаются в подсводовое пространство электропечи для сжигания.
Дымовые газы из подсводового пространства направляются в реактор (дополнительное разложение диоксинов и связывание хлора), фильтр, скруббер и через дымосос и дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.
Все оборудование объединено в единый производственный комплекс (та б л . 7.6.).
Таблица 1 6
Основные технические характеристики
Наименование участка |
Производство т/сутки |
Потребляемая мощность, кВт час |
Водопотреб- ление, м3/сутки |
Природный газ, нм/сут |
||
Обор. |
Техн. |
|||||
Участок по термической переработке отходов |
82 |
650 |
2016 |
260,5 |
1640 |
|
Участок по производству пиро- зита |
49 MJ |
116 |
-- |
14,4 |
2760 |
|
Участок по производству металлической фибры |
7 |
300 |
-- |
8,0 |
-- |
|
Участок по переработке резинотехнических изделий |
10 |
200 |
120 |
51,6 |
-- |
|
Производство коагулянта |
1.2 |
162 |
120 |
3,6 |
_ |
|
Производство пигмента |
0,12 |
72,5 |
-- |
-- |
-- |
|
Итого |
-- |
1500,5 |
2256 |
338,1 |
3800 |
Переработка отходов и получение из ее продуктов строительных и других материалов осуществляется наследующих производственных участках:
- участке по термической переработке отходов;
1. участке по производству пирозита;
2. участке по производству металлической фибры;
3. участке по переработке резинотехнических изделий;
-участке по переработке коагулянта и пигмента;
4. участке по переработке гальваностоков.
Технологии всех производственных участков взаимосвязаны. Объединяющим является принцип безотходности производства: продукты переработки отходов на одном производственном участке являются либо товарной продукцией, либо исходным материалом для переработки на другом участке. В конечном итоге из твердых бытовых, медицинских и ряда промышленных отходов производятся: пористый наполнитель (пирозит), красящие пигменты и резиновая крошка. Избыток тепла, образующийся в результате работы установок комплекса, используется для переработки загрязненного снега и отопления производственных помещений.
Первый из подобных комплексов - Региональный экологический центр ЮВАО г. Москвы - создан и успешно работает на территории Юго-Восточного административного округа столицы. Производительность центра - 25 тыс. тонн отходов в год (р и с. 7.10).
Относительно низкая себестоимость оборудования, а также возможность реализации получаемых в результате переработки отходов материалов, определяют срок окупаемости комплекса в 2,1 года.
ОАО «Уральский институт металлов» предложены технологии комплексной переработки железосодержащих отходов предприятий черной металлургии и сухой грануляции шлака с утилизацией его тепла. В основу комплексной технологии заложены отработанные в отечественной и зарубежной металлургии процессы. Технологическая схема включает термическое обезмасливание мелкой окалины из вторичных отстойников прокатных цехов, сгущение и частичное обезвоживание шламов, агломерацию и холодное или горячее брикетирование отходов в различном сочетании с добавками с целью получения продуктов, удовлетворяющих требованиям доменного и сталеплавильного переделов. При необходимости отходы с повышенным содержанием цинка могут быть металлизованы с попутной отгонкой и улавливанием оксида цинка. Схема имеет блочную структуру и может быть реализована по частям, в том числе и на предприятиях с неполным металлургическим циклом. В зависимости от видов, количества, физических и химических свойств образующихся отходов, имеющегося задействованного и резервного оборудования в основных и вспомогательных цехах, а также на близрасположенных предприятиях, комплексная технологическая схема подлежит корректировке с целью максимального учета местных условий и минимизации дополнительных капитальных затрат.
Преимущества технологии:
5. полное использование текущих железосодержащих отходов;
6. возможность утилизации заскладированных отходов из шламонакопи- телей;
7. снижение потребности в привозном сырье;
8. высокое качество получаемых продуктов и их эффективное применение в производстве;
9. максимальное использование резервных производственных площадей и оборудования при минимальных дополнительных капитальных затратах;
10. уменьшение затрат на содержание отвалов и улучшение экологической обстановки;
11. высокая экономическая эффективность и быстрая окупаемость затрат.
Предлагается также технология и установка для грануляции жидких шлаков воздухом с утилизацией до 45-50% тепла расплава. Производительность установки изменяется в пределах 1,5-4,0 т/час. Конструкция узла распыливания обеспечивает проработку 100% жидкой части без образования корок и настылей и снижает энергозатраты на дробление шлака до 0,7-0,8 кВт-ч/т. Получаемый гранулят имеет средний фракционный состав: более 5,0 мм - 0,2-0,5%; 2,5-5,0 мм - 20-25%; 1,25-2,5 мм - 40-50%; 0,63-1,25 мм - 30-35%; менее 0,63 мм - остальное.
При грануляции самораспадающихся шлаков происходит их стабилизация и исключается образование пыли при охлаждении гранул. Отработанный воздух обеспыливается и передается на регенерацию тепла. Вредных газообразных продуктов не выделяется. Весь процесс осуществляется в автоматическом режиме.
Тепло шлака утилизируется в виде горячей воды, пара и горючего воздуха. Соотношение между объемами утилизаторов могут меняться в широких пределах.
В зависимости от химического состава исходного шлака гранулят может быть использован в агломерационном производстве, цементной промышленности, в дорожном строительстве, сельском хозяйстве и т.п. Грануляция способствует повышению гидравлической активности шлаков.
Технология сухой грануляции опробована на Череповецком и Осколь- ском металлургических комбинатах, Верх-Исетском металлургическом, Се- ровском и Актюбинском ферросплавных заводах.
В производстве стекла и стеклянного волокна твердые отходы (стеклобой) могут достигать 50-70%, а в производстве стеклянного волокна отходы составляют не менее 15-30% от выпуска годной продукции. Задачи промышленной экологии, требования к малоотходным производствам и технологии стекловарения предопределили основные варианты рационального использования получаемых отходов как вторичных материальных ресурсов (BMP). Неоднородный состав отходов, их специфические свойства (твердость, аброзивность и др.) создают основные трудности повторного их использования в процессах стекловарения. Комплекс проведенных исследований в Московском государственном университете инженерной экологии (МГУИЭ) позволил разработать оригинальные методы промышленной рекуперации отходов [4].
Способ рекуперации отходов стекловолокна путем переплавки (рис. 7.11), включающий кучевую загрузку через окно 1 отходов 12, их варку при температуре (1300±50) °С, гомогенизацию расплава и термическую грануляцию, осуществляют в реакторе с двойным сводом (в нем размещен теплообменник 5). Реактор снабжен плавильным бассейном 11, каналом кондиционирования 10, узлами подачи топлива 2, 7 и воздуха 5. Каналы ввода воздуха и топлива снабжены устройствами для изменения угла их наклона, нижняя часть составного свода 6 в конце плавильного бассейна выполнена с наклоном под углом 25±45°. Термический гранулятор 9 выполнен со штуцерами ввода и вывода охлаждающей воды и снабжен форсункой с механизмом регулирования угла наклона относительно вытекающей струи стекломассы. Термическое гранулирование струи стекломассы (ее расход регулируют плунжером 8) ведут при ее вязкости 105-109 Пз струей воды под давлением 0,15-0,3 МПа при соотношении струи расплава стекломассы и воды 1,4-2 и соударяющихся под углом 45-80° на высоте, равной 15-30 диаметров отверстия питателя. Применение в реакторе двойного свода с теплообменником 5 и фильтра 3 позволяет эффективно использовать тепло отходящих газов 4 и снижать перепад температур между верхним и нижним строением плавильного бассейна, что резко снижает выбросы в атмосферу из расплава вредных и дефицитных компонентов (бор, фтор, мышьяк и др.) и значительно улучшает структуру получаемых гранул. Диаметр получаемых гранул колеблется от 2 до 4 мм. Производительность по гранулам составляет 10 т/сут.
Оптимальные условия в объеме отходов и получаемом расплаве, минимальные потери при сгорании топлива и стабилизация химического состава стеклогранул, соответствующего требованиям на сырьевые материалы для стекловарения, позволили по сравнению с имеющимися решениями снизить расход топлива на 40%, повысить производительность в 2,5-3 раза и значительно снизить выбросы в окружающую среду соединений бора (с 3,5-4% до 0,2-0,3%). Экономия минерального сырья при подготовке стекольной шихты с использованием специально переработанных отходов основного производства достигает 30%.
Способ рекуперации отходов стекловолокна путем их механического измельчения в сочетании с термообработкой при температуре 450-830 °С в туннельной или барабанной печи и последующим резким охлаждением заключается в следующем (рис. 7.12). Стеклянные нити (их отходы) в мягкой и твердой фазах, прошедшие операции сбора, транспортировки и сортировки направляются в туннельную печь в виде слоя определенных размеров (соотношение его высоты к ширине может изменяться от 0,025 до 0,35) и подвергают термообработке при температуре 450-830 °С. При этом размеры слоя обеспечивают равномерный отжиг отходов и удаление (выжигание) органического или неорганического покрытия их поверхности (а, следовательно, и стабильность их химических и физико-механических свойств) по всему объему.
Подготовленные таким образом (термообработанные) отходы подают в камеру охлаждения с целью резкого снижения их температуры. Охлаждение осуществляют за счет термического удара (например, сжатым воздухом) при перепаде, равном (0,005-0,3)Тсг, где Тег - температура сгорания наиболее термостойкого компонента покрытия 'стеклянных нитей или их отходов. Резкий перепад температур вызывает спонтанные структурные изменения в объеме переработанного материала, происходит его разупрочнение (растрескивание) и наблюдается эффект массового самоизмельчения отдельных волокон отходов. Далее отходы с пониженной по сравнению с до операции резкого охлаждения прочностью на истирание и излом направляются в установку для их измельчения, например, в молотковую дробилку. Процесс измельчения ведет при отношении твердой фазы к мягкой, большем не менее чем в 3 раза отношения твердой (хрупкой) фазы к мягкой перед термообработкой. Дополнительно может осуществляться ввод возвратного стеклобоя (например, бракованные стеклошарики) в измельчитель или в печь отжига, количество которого может изменяться в диапазоне 2-45% от массы отходов. Ввод возвратного стеклобоя в измельчитель осуществляется с целью интенсификации процесса измельчения отходов. В этом случае стеклобой выполняет роль дополнительных помольных тел. Одновременно решается вопрос вторичного использования стеклобоя. Ввод возвратного стеклобоя в печь отжига используется при наличии в стекле кусков размером более 30-70 мм. За счет термоудара такие куски разрушаются на фракции с размером 1-15 мм, которые затем направляются в измельчитель в качестве помольных тел и для дополнительного их измельчения до фракции с максимальным размером 0,8-1,0 мм.
...Подобные документы
Масштабы техногенной активности человечества. Типы загрязнений окружающей среды. Заброшенные карьеры, забалансовые отвалы урановых руд и хвостохранилищ. Проблема накопления отходов добывающей промышленности. Обращение с радиоактивными отходами.
реферат [16,0 K], добавлен 31.03.2014Изменение качества окружающей среды при захоронении твердых бытовых отходов на полигонах (на свалках). Изменение качества окружающей среды при их биотермической переработке. Современное состояние мест складирования отходов, основные объекты захоронения.
дипломная работа [6,8 M], добавлен 09.02.2015Охрана окружающей среды. Переработка бытового мусора и промышленных отходов. Безотходные технологии. Промышленная утилизация твердых бытовых отходов. Экологический мониторинг. Мониторинг учащихся о способах переработки твердых бытовых отходов.
реферат [21,3 K], добавлен 14.01.2009Анализ данных по загрязнению окружающей среды в республиках Башкортостан и Татарстан за 2003-2010 гг. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты, размещение отходов производства и потребления.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 07.09.2012Расчет зоны загрязнения поверхностных вод от сброса сточных вод. Определение концентрации загрязняющих веществ в виде взвесей. Особенности размера платежей предприятия за загрязнение окружающей среды: выброс отходов производства в реку и в атмосферу.
контрольная работа [259,4 K], добавлен 05.06.2013Основные объекты загрязнения окружающей среды. Физическое загрязнение, связанное с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды. Процесс прогрессирующего накопления металлов в окружающей среде.
презентация [609,6 K], добавлен 28.03.2015Нормативы качества окружающей среды. Загрязнение атмосферы. Нормативы образования отходов производства. Охрана и рациональное использование водных ресурсов. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод. Использование твердых отходов в отрасли.
контрольная работа [52,5 K], добавлен 28.01.2009Сущность окружающей среды, виды и источники ее загрязнения. Порядок взимания и исчисления платы за загрязнение окружающей среды и размещение отходов. Финансирование природоохранных мероприятий. Совершенствование системы экологических платежей в России.
курсовая работа [265,5 K], добавлен 17.12.2013Накопление отходов в результате деятельности человека. Способы и проблемы утилизации твердых бытовых отходов. Этапы складирования отходов, сжигания мусора, сливания отходов в водоёмы. Правила захоронения отходов. Функционирование полигонов захоронения.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 22.10.2015Проведение экологического мониторинга предприятия на примере мусоросжигательного завода. Виды отходов, методы их утилизации. Термическое уничтожение отходов. Опасность отходов для окружающей среды. Мониторинг промышленных вод. Обработка охлаждающей воды.
курсовая работа [161,5 K], добавлен 02.05.2015Характеристика загрязнений, классификация их основных источников. Структура и объем отходов производства в мире. Опасность для окружающей среды отходов предприятий, возможное их агрегатное состояние. Характеристика твердых отходов, их химический состав.
реферат [44,3 K], добавлен 07.08.2009Условия, которые предъявляются к устройству полигонов для обезвреживания и захоронения промышленных отходов. Методика выбора и обоснования участка под полигон и рациональной технологической схемы обезвреживания и захоронения промышленных отходов.
реферат [724,9 K], добавлен 16.04.2015Классификация твердых отходов. Объемы образования отходов в промышленности. Возможности и пределы утилизации отходов. Утилизация промышленных токсичных отходов. Полигоны для захоронения отходов. Технологическая схема работы полигона.
курсовая работа [82,3 K], добавлен 08.05.2003Классификация загрязнений биосферы, их негативное влияние на общее состояние живой оболочки Земли. Разновидности промышленных отходов, возможные направления их вторичного использования и переработки. Примеры утилизации отходов неорганических производств.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.12.2009Загрязнение окружающей среды, масштабы его распространения на современном этапе. Особенности использования нанотехнологий в охране окружающей среды: очистка вод, керамические мембраны, нанотрубки, использование диоксина, адсорбция загрязняющих веществ.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.04.2011Воздействие твердых промышленных и бытовых отходов на природную среду, способы классификации. Механизмы экологического нормирования. Задача санитарной очистки местности. Современное состояние проблемы отходов в России. Захоронение, сжигание и рециклинг.
курсовая работа [94,5 K], добавлен 18.11.2009Проведение экологической оценки влияния эксплуатации оборудования по утилизации буровых отходов, с использованием технологии геотекстильных контейнеров, на основные компоненты окружающей природной среды. Расчет количества выбросов загрязняющих веществ.
дипломная работа [5,2 M], добавлен 30.05.2015Опасность радиации для окружающей среды и человека. Анализ деятельности и стратегий обращения с РАО в странах Евросоюза и Америки. Экологическое законодательство в области обращения, хранения и захоронения радиоактивных отходов в Российской Федерации.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 13.06.2014Характеристика предприятия как источника загрязнения окружающей среды. Методы определения класса опасности отходов. Загрязнение гидросферы с поверхностного стока. Годовые нормативы образования отходов. Требования к размещению и транспортировке отходов.
курсовая работа [138,0 K], добавлен 08.01.2015Характеристика крупных промышленных предприятий России. Загрязнение окружающей среды отходами от Новочеркасской ГРЭС. Что такое золоотвал и чем он опаснее дыма. Последствия воздействия радиации. Пути возможного исправления экологического положения.
реферат [19,3 K], добавлен 12.09.2010