Под термической переработкой подразумевается сжигание твёрдого бытового мусора (рис.5). Процесс применяется для сокращения количества органических веществ и их обезвреживания. Далее, полученные остатки подвергаются захоронению или утилизации. После горения мусор значительно сокращается в объёме, все бактерии истребляются, а полученная энергия способна генерировать электроэнергию или обогревать воду для отопительной системы. Подобные заводы обычно устраивают неподалёку от крупных городских свалок, чтобы переработка твёрдых отходов проходила конвейером. Там же неподалёку находятся полигоны, предназначенные для захоронения переработанных остатков.

Рис. 5 Сжигание ТБО.

Можно отметить, что сжигание отходов делится на прямое и пиролизное. При первом способе можно получить лишь тепловую энергию. Одновременно пиролизное сжигание создаёт возможность добыть жидкостное и газовое топливо. Но независимо от способа термической утилизации, в атмосферу во время горения выделяются губительные вещества. Это вредит нашей экологии. Некоторые устанавливают фильтры. Их цель - задерживать твёрдые летучие вещества. Но как показывает практика, даже они не способны остановить загрязнение. Если говорить о технологии переработки отходов медицинского характера, в России уже установлено несколько специальных печей. Они оборудованы приборами газоочистки. Кроме этого, в стране появились микроволновая, паротепловая обработки. Всё это является альтернативными методами сжигания медицинского и другого подходящего мусора. Остатки, содержащие ртуть, обрабатываются особым термохимическим или гидрометаллургическим способами.

Плазменная утилизация

1. Отходы измельчаются и сдавливаются под прессом. Если есть необходимость, мусор просушивается, чтобы добиться гранулированной структуры.

2. Полученные вещества отправляются в реактор. Там плазменный поток передаёт им столько энергии, чтобы они приобрели газообразное состояние (рис.6).

Рис. 6 Схема плазменной утилизации.

Избежать возгорания получается при помощи специального окислителя. Полученный газ по составу схож с природным, но он содержит меньше энергии. Готовый продукт закупоривают в ёмкости и отправляют для последующего использования. Такой газ подходит для турбин, котлов, дизель-генераторов. Подобная переработка отходов производства и бытового мусора уже некоторое время применяется в Канаде и США. В этих странах остатки жизнедеятельности человека эффективно утилизируются, а конечный продукт используется на благо в качестве топлива. На западе уже готовятся внедрить эту технологию в ещё большем масштабе.

Переработка отходов во вторичное сырье

1. Внедрение линий по сортировке отходов промышленности и бытового мусора.

2. Экономические условия, чтобы заинтересовать предприятия и граждан в сортировке отходов.

3. Государственная политика в сфере обращения с отходами - создание правовых механизмов для развития вторичной переработки.

В странах, где большое значение уделяется охране экологии и экономии ресурсов, управляющим предприятиями и гражданам вменяется в обязанность выбрасывать отходы в разные контейнеры, так в обществе формируется культура обращения с отходами.

Что такое вторсырье? К отходам, переработка которых дает неплохой доход относятся:

· Бумага и картон;

· Металлы;

· Стекло;

· Резина;

· Нефтепродукты;

· Электроника;

· Полимеры;

· Древесина;

· Органические отходы.

Вторичная переработка бумаги и картона.

Современные технологии вторичной переработки бумаги и картона практически не наносят вреда окружающему пространству. Во время циклов восстанавливается до 80 % целлюлозных волокон, что более чем достаточно для выпуска новых партий бумаги и картона. Повторное использование отходов бумаги и картона позволяет спасти от вырубки деревья и оздоровить состояние природной среды. Из вторичного сырья производятся:

· Туалетная бумага;

· Картонные упаковки;

· Строительные материалы.

Повторное использование отходов бумаги и картона включает ряд последовательных операций:

1. Сортировка. На производственных линиях отходы разделяются на 12 марок, в зависимости от качества исходного сырья, цвета, наличия добавок и времени растворения в воде. Первые 7 марок объединяют картонную продукцию, они идут в производство тары, гофрокартона, лотков для яиц, термоизоляторов для строительной отрасли. Остальные марки пригодны для выпуска бумажной продукции, их используют в производстве туалетной бумаги, газетной бумаги, бумажных мешков и прочего. До сих пор на линиях сортировки применяется ручной труд, по-другому разделить бумажные отходы на фракции пока не удается.

2. Роспуск и очистка от примесей. Отходы одной марки поступают в гидроразбавители, где их заливают водой. После растворения отходы распускаются на волокна, для этого их продавливают через сито. Во время операции с водой уходит часть примесей. Доочистка сырья проходит на циклонных очистителях, в грязеприемниках которых оседают тяжелые частицы примесей. В результате получается суспензия с отдельными включениями нераспустившихся бумажных остатков.

3. Тонкая очистка. Оставшиеся в массе нераспустившиеся кусочки макулатуры пропускаются через аппараты, где их перетирают на отдельные волокна. Сырье поступает на центробежные отсеиватели, где производится их окончательная тонкая очистка. Если макулатура загрязнена клеевыми составами, битумами, воском или парафином, то потребуются дополнительные методы очистки.

Бумажные отходы получают новую жизнь в виде востребованных товаров хозяйственного назначения.

Вторичная переработка металлов.

Самым распространенным видом отходов для вторичной переработки является лом черных металлов, конкретно, чугун. Для переплавки принимается промышленный и бытовой лом чугуна. Большую часть лома чугуна поставляют промышленные предприятия, это:

· Поддоны, формы для отливки.

· Станины станков.

· Негабаритные куски, оставшиеся после отливки.

· Стружка и остатки изделий, полученные при обработке.

· Старое демонтированное оборудование.

Бытовые потребители часто сдают в лом готовые изделия, вышедшие из употребления:

· Ванны, радиаторы, канализационные трубы.

· Садовую мебель.

· Бытовые приборы и утварь - старинные утюги, мангалы, сковороды, ухваты.

Вторично переработанный чугун применяется в производстве машин, в производстве сантехнических приборов, строительных материалов, в декоративном литье. При переработке чугун проходит ряд стадий:

1. Сортировка. На первом этапе лом чугуна сортируется на отходы литейного производства, лом с высокой долей содержания фосфора и других добавок.

2. Переплавка и литье. Однородные виды чугунного лома поступают на переплавку и линии отлива готовых изделий.

Еще более остро перед миром стоит проблема вторичного использования цветных металлов. В промышленном производстве используется более 70 видов металлов, чьи ресурсы в недрах ограничены. Для вторичной переплавки цветного лома применяются электрические индукционные печи, которые делают процесс экономически прибыльным - обогащение руд цветных металлов обходится значительно дороже. Помимо этого при первичном литье окружающее пространство заражается серными газами, солями свинца и тяжелых металлов.

На пунктах приема металлов принимают лом черных и цветных металлов, за исключением:

· Изделий, загрязненных лаками, маслами, нефтепродуктами, строительными составами, клеем.

· Лома, сильно пораженного коррозией.

· Изделий, находящихся под давлением - баллонов, капсул.

Вторичная переработка стекла.

Стекло - материал, который может подвергаться бесконечным циклам рециклинга без потери качества. Утилизация стеклянной тары и боя имеет ряд выгод:

· Экономическую целесообразность.

· Меньшие энергозатраты на выпуск единицы продукции.

· Предпочтительнее с точки зрения урона для окружающей среды.

· Переработка тонны стекла позволяет сэкономить более 600 кг песка, 200 кг известняка и почти 200 кг соды.

В последнее время начали появляться предприятия с замкнутым циклом переработки стеклянных отходов. Цикл состоит из нескольких этапов переработки:

1. Сортировка, поступающих бутылок и боя по цвету и составу.

2. Измельчение сырья в крошку.

3. Очищение от грязи и посторонних предметов. Для удаления металлических крышек используют магнит.

4. Тонкая сортировка. Если на первом этапе стекло сортируют вручную, то здесь в работу включаются аппараты, которые оптически определяют цвет стекла и сдувают их на соответствующий конвейер. Вот почему самым ценным сырьем признается чистое и прозрачное стекло, не требующее сортировки.

5. Плавка. Стеклянный бой поступает в печи на переплавку. Для этого нужна более низкая температура, чем при первичном производстве, поэтому экономится энергия.

6. Формирование изделий. Полученная расплавленная масса поступает на формовочные линии, где из нее создаются новые изделия.

7. Термическая обработка. Готовые изделия проходят отжиг в печах для снятия внутренних напряжений в стекле.

8. Технический контроль изделий.

Вторичная переработка резины.

Большая проблема человечества - утилизация использованных автомобильных покрышек. У нас их часто можно видеть вдоль дорог, под мостами, в обочинах. В естественных условиях многокомпонентные покрышки разлагаются не одну сотню лет, загрязняя почву, воду и воздух токсическими продуктами распада. Ситуация настолько обострилась, что скоро на утилизацию изношенных изделий нужно будет тратить больше средств, чем на первичное производство.

В мире проблема утилизация резины решается в 2 направлениях:

1. Сжигание или пиролиз покрышек с целью получения энергии тепла или электрического тока.

2. Измельчение резины и добавка ее в битум, в составы мастик и пластики.

Пиролиз покрышек не получил пока большого размаха из-за того, что разработки ученых в этой сфере признаны несостоятельными. А вот процесс вторичного использования резины идет полным ходом. В США более 60 % покрышек направляются во вторичное производство. В России переработка использование покрышек во вторичном производстве продвигается медленно. Для этого существует ряд объективных причин:

1. Российские покрышки помимо металлического корда содержат большой процент технического текстиля, в то время как в западных его настолько мало, что при переработке можно пренебречь.

2. Импортные линии для переработки покрышек не подходят под российские условия из-за разности составов.

3. Оборудование для многоступенчатой переработки резины, металлического корда и текстиля стоит на порядок дороже.

Автомобильные и авиационные покрышки, не имеющие серьезного износа, можно восстановить методами холодной и горячей вулканизации. Холодный метод - более прогрессивная технология, которую активно практикуют страны ЕС. Там покрышки проходят 6 восстановительных циклов, прежде чем отправиться на утилизацию. В России этим методом восстанавливают лишь импортные покрышки, так как особенности повреждений скатов отечественных шин не позволяют его применять. Большинство резиновых отходов в нашей стране хоронится на полигонах ТБО. Это несет серьезную опасность, так как покрышки хорошо поддерживают горение и образуют столбы черного смрадного дыма, содержащего токсины и канцерогены. Гораздо разумнее направлять изделия на вторичную переработку. Получаемая резиновая крошка идет на строительство дорог и спортивных сооружений, из нее делают подошву для обуви, коврики и много других полезных изделий.

Вторичная переработка полимеров.

Изделия из полимеров стали неотъемлемой чертой технического прогресса. Благодаря своим уникальным свойствам эти изделия широко применяются в промышленном производстве и быту. Ежегодно растет число отходов полимеров, которые в естественных условиях практически не разлагаются. Мир идет по пути многократного использования полимеров из промышленного и бытового мусора. Вторичной переработке подвергаются такие виды пластика, как:

· Полиэтилен;

· Полипропилен;

· Полистирол;

· Поливинилхлорид;

· Поликарбонат;

· Полимерные смеси.

Вторичная переработка полимеров может стать прибыльным бизнесом, ведь из сырья получается много полезных и востребованных товаров. Самая большая проблема вторичной переработки полимеров - сортировка. Легче всего ей подвергаются отходы полимерного производства - обрези, наплывы. Они чистые и имеют одинаковую структуру. Линии по измельчению и гранулированию сырья устанавливаются непосредственно на производстве. Хуже обстоит дело с полимерами из промышленных и бытовых отходов. Они нуждаются в сортировке и очищении. Сортировка проводится:

1. По виду пластмассы;

2. По цвету;

3. По форме;

4. По габариту.

На производствах этапы сортировки проводятся вручную. После этого отходы поступают на сортировочный узел, где очищаются от грубых загрязнений. Перед измельчением сырье обязательно моется и хорошо сушится. Измельчение - главный процесс вторичной переработки полимеров. Поскольку размер частиц, их объем, сыпучесть и плотность определяют дальнейшее участие в производстве готовых изделий. После измельчения частицы полимеров сепарируются по фракциям. Это производится несколькими способами - флотацией, аэросепарацией, разделением в тяжелых средах, химическим методом, электросепарацией. В последнее время активно внедряется криогенный метод сепарации, он имеет ряд преимуществ перед другими - высокая скорость смешивания и однородное распределение гранул в смеси. Производство для вторичной переработки полимеров должно включать ряд технологических линий - сортировки, помывки, сепарации, грануляции, дозирования. Для этого требуются первоначальные затраты.

Заключение

В процессе развития человеческой цивилизации абсолютное количество твердых бытовых отходов неуклонно возрастает. Человечество, не успев исчерпать не возобновляемые природные ресурсы, рискует задохнуться от своих отходов. Исторически решение проблемы твердых бытовых отходов было направлено на уменьшение их отрицательного влияния на окружающую среду путем изоляции свалок от подземных вод, очистки выбросов мусоросжигательных заводов и т. д. Но, может быть, стоит попытаться решить эту проблему с другой стороны. Не проще ли контролировать то, что попадает на свалку, чем то, что попадает со свалки в окружающую среду? Мусор можно представить себе не как что-то ненужное, а как смесь различных ценных веществ и компонентов. Большую часть твердых бытовых отходов можно либо употребить снова, либо использовать для получения новых веществ, либо вернуть обратно в природу в виде компоста. Человечество в обозримом будущем вряд ли обойдется совсем без свалок. Поэтому в идеале следует стремиться к комплексной утилизации бытовых отходов.

Размещено на Allbest.ru