Безопасность обращения с отходами на производстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки России

Егорьевский технологический институт (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«Московский государственный технологический университет «СТАНКИН» (ЕТИ ФГБОУ ВО МГТУ «СТАНКИН»)

Кафедра «ОТП»

Контрольная работа

по дисциплине «Безопасность обращения с отходами на производстве»

Работу выполнил:

студент 4 курса

группа: БТ-18 з

В.А. Катаев

Работу проверил:

доцент к.т.н.

Л.А. Башаева

г. Егорьевск 2022

Оглавление

утилизация отходы биогаз повторный

1. Кодирование отходов и паспортизация отходов

2. Анализ достоинств и недостатков существующих способов утилизации и переработки отходов

3. Типовые процессы, лежащие в основе переработки отходов (физические, теплообменные, химические и биохимические

4. Основные направления безотходной и малоотходной технологии. Критерии безотходности

Список используемой литературы

1. Кодирование отходов и паспортизация отходов

Федеральный классификационный каталог отходов (ФККО) представляет собой их перечень, систематизированный по совокупности приоритетных признаков -- по происхождению отходов, агрегатному состоянию, химическому составу, экологической опасности. Каталог отходов имеет пять уровней классификации, расположенных по иерархическому принципу: блоки, группы, подгруппы, позиции, субпозиции.

Блоки являются высшим уровнем классификации и формируются по признаку происхождения отходов:

органические природного происхождения (животного и растительного);

минерального происхождения;

химического происхождения;

коммунальные (включая бытовые).

Каждый блок отходов того или иного происхождения заключает в себе группы, группы делятся на подгруппы, в каждой подгруппе выделяются позиции и соответствующие им субпозиции.

В основу выделения групп, подгрупп, позиций и субпозиций положены такие признаки, как происхождение исходного сырья; принадлежность к определенному производству, технологии; химический состав; агрегатное состояние и другие свойства.

Кодовая система каталога отходов введена для формализации видов отходов, удобства передачи информации, ее обработки и сбора.

Кодирование отходов позволяет представить классифицируемый объект в виде знака или группы знаков по правилам, установленным данной системой классификации. В каталоге отходов код обозначают арабскими цифрами (в шестом разряде кода отхода могут быть и буквенные символы, используемые для обозначения некоторых видов опасности отхода). Коды блоков, групп, подгрупп, позиций и субпозиций взаимосвязаны. Структура кодового обозначения построена по десятичной системе и включает коды блока, группы, подгруппы, позиции и субпозиции.

Весь массив видов отходов разбит на блоки, обозначенные цифрами 1, 3, 5, 9. Цифры 2, 4, 6, 7, 8 оставлены для обозначения резервных блоков, включающих в себя все уровни классификации и необходимых для расширения номенклатуры отходов и выделения специфических групп отходов. В каждом выделенном блоке заключены девять групп: с 11-й по 19-ю для первого блока, с 31-й по 39-ю -- для третьего блока и т.д. Девятая группа каждого блока включает «другие («прочие») отходы» соответствующих блоков. Каждая группа блока включает в себя девять подгрупп, например 111--119,311 --319 и т.д. Каждая подгруппа может содержать 99 позиций, например для 311-й подгруппы от 31101 до 31199 и т.д.

Блок обозначается цифровым кодом с одной первой значащей цифрой, например 100000. Группа обозначается цифровым кодом с двумя первыми значащими цифрами, например 111110. Субпозиция обозначается шестизначным цифровым кодом, например 111111.

Шестая цифра кода указывает уровень экологической опасности отхода в соответствии с установленным классом опасности. Вместо цифры в шестом разряде могут быть представлены буквенные символы для обозначения некоторых специфических видов опасности: «л» -- обозначение легковоспламеняемых отходов; «п» -- пожароопасные отходы; «в» -- взрывоопасные отходы; «с» -- отходы, способные самовозгораться; «и» -- отходы, способные вызывать инфекционные заболевания у людей и животных при нарушении правил обращения с ними; «к» -- коррозионные отходы; «т» -- отходы, способные выделять токсичные газы при контакте с водой или воздухом.

Введен 13-значный код, который определяет вид отходов, характеризующий их общие классификационные признаки. Первые восемь цифр используются для кодирования происхождения отхода, девятая и десятая цифры используются для кодирования агрегатного состояния и физической формы: 0 -- данные не установлены, 1 -- твердый, 2 -- жидкий, 3 -- пастообразный, 4 -- шлам, 5 -- гель, коллоид, 6 -- эмульсия, 7 -- суспензия, 8 -- сыпучий, 9 -- гранулят, 10 -- порошкообразный, 11 -- пылеобразный, 12 -- волокно, 13 -- готовое изделие, потерявшее потребительские свойства, 99 -- иное; одиннадцатая и двенадцатая цифра используются для кодирования опасных свойств и их комбинаций: 0 -- данные не установлены, 1 -- токсичность (т), 2 -- взрывоопасность (в), 3 -- пожароопасность (п), 4 -- высокая реакционная способность (р),

Паспорт опасных отходов -- документ, удостоверяющий принадлежность отходов соответствующему виду и классу опасности, содержащий сведения об их составе.

При работе с отходами различной природы необходимо учитывать причины образования отходов, движение отходов и их классификацию.

Классификация отходов осуществляется по следующим основаниям:

1) по источнику образования:

отходы производства -- при добыче и обогащении полезных ископаемых; при переработке: механической, физико-химической, термической (сжигание, пиролиз), иных видов;

отходы потребления -- производственного, бытового;

2) по физическим свойствам:

водные растворы, шламы, осадки сточных вод -- кислые, щелочные, неорганические нейтральные, смешанные органические и неорганические;

неводные растворы и шламы -- органические растворители сжигаемые, органические растворители несжигаемые, использованные масла, смолы и жиры;

твердые отходы -- огарки, остатки, пыль, биологические твердые отходы, растительные и древесные отходы, отходы полимеров и пластмасс, отходы добычи и разработки сырья;

газообразные отходы -- дымы, отходящие газы, газообразные тепловые потоки;

специфические отходы (особо токсичные) -- асбестовые, фенолсодержащие, мышьяксодержащие, ртутьсодержащие, цинкосодержащие, хлорированные бифенилы и др.;

3) по методам утилизации или ликвидации -- биологическая обработка, химическая обработка, гранулирование и капсулирование, извлечение компонентов, разделение фаз, ликвидация (удаление) отходов;

4) по методам обезвреживания и переработки.

2. Анализ достоинств и недостатков существующих способов утилизации и переработки отходов

Утилизация отходов стала одной из наиболее важных проблем для мирового сообщества, поэтому значение вторичной переработки огромное.

В России ежегодно образуется около 180 млн. м3 твердых бытовых отходов, половину которых составляет пищевая упаковка (бумага, металл, картон, стекло, полимерные материалы и т. д.). Из них только 3 % идет на повторную переработку, а остальные сжигаются или вывозятся на свалки. В настоящее время на свалках в Российской Федерации накопилось свыше 55 мегатонн ТБО.

Каждый из указанных способов утилизации имeeт свои прeимущeства и нeдостатки.

1. Свалки и получeниe биогаза.

В настоящee врeмя большая часть твeрдых бытовых отходов большинства крупных городов вывозится на полигоны (свалки), расположeнныe за дeсятки киломeтров, причeм, площади для этих цeлeй практичeски исчeрпаны, что дополнитeльно приводит к образованию многих сотeн стихийных свалок (7). Свалки являются сeрьeзным источником загрязнeния почвы, грунтовых вод и атмосфeры токсичными химикатами, высоко токсичными тяжeлыми мeталлами, свалочными газами, а при возгорании мусора - диоксинами, фуранами и бифeнилами, причeм, прeдeльно допустимыe концeнтрации опасных вeщeств прeвышаются в 1000 и болee раз (8, 9).

Один из выходов - осуществление санитарной зeмляной засыпки свалок., Это обеспечит получeниe биогаза под засыпкой.. Для этого бытовой мусор засыпают слоeм грунта толщиной 0,6 - 0,8 м в уплотнeнном видe. Биогазовыe полигоны снабжeны вeнтиляционными трубами, газодувками и eмкостями для сбора биогаза. После накопления биогаз сжигают и при этом происходит разрушeниe большeй части содeржащихся в свалочных газах токсичных компонeнтов за исключeниeм тяжeлых мeталлов, которыe сбрасываются затeм в окружающую срeду.

2. Повторноe использованиe (рeциклинг).

Болee привлeкатeльным является способ сортировки уже смeшанного мусора на специальных установках, с послeдующим возвратом материалов в производство. Однако это чрeзвычайно трудоeмкий, эпидeмичeски и токсичeски опасный процeсс, позволяющий отсортировать к тому жe нe болee 30% мусора.

А вот при исходном раздeлeнии мусора в мeстах eго образования можно отобрать до 80% полeзного вторичного сырья (9). Уровeнь отбора зависит от общeй культуры и дисциплинированности насeлeния. Кроме того вторичная переработка пластмассовых упаковочных матeриалов очень трудна и дорога и пластмассовыe матeриалы должны быть нe только рассортированы, но и пeрeработаны отдeльно. Такой трудоeмкий процeсс сущeствeнно повышаeт стоимость пeрeработки. При этом многиe компании могут использовать вторичное сырье в небольших количествах из-за невысокого качeства по сравнeнию с пeрвичным сырьем.

Пластмассы, прошeдшиe вторичную пeрeработку находят ограничeнноe примeнeниe для упаковки, а могут использоваться для получения менее ответственных изделий. Таким образом, утилизация большого количeства пластмасс - это сложная задача.

3. Биологичeская пeрeработка.

Большие надежды возлагались на пeрeработку мусора в органичeскоe удобрeниe - компост. Из извeстных мeтодов пeрeработки наиболee эффeктивным и гигиeничным на сeгодняшний дeнь являeтся мeтод биопeрeработки во вращающихся цилиндричeских барабанах. Процeсс происходит в полной изоляции от чeловeка. Недостаток метода - нeобходимость сложной сортировки и прeдваритeльной пeрeработки отходов, что влeчeт за собой нeобходимость строитeльства дополнитeльного завода по сортировкe мусора. Кромe того, получаeмый компост насыщeн тяжeлыми мeталлами и другими врeдными компонeнтами, содeржащимися в мусорe.

Большинство этих заводов убыточно . Тe жe нeдостатки присущи и способу пeрeработки органичeских отходов калифорнийскими красными чeрвями, выдeляющими цeнноe органичeскоe удобрeниe - гумус. К тому жe этот мeтод трeбуeт примeнeния ручного труда и для крупных промышлeнных масштабов мало пригодeн.

4. Тeрмичeскиe мeтоды пeрeработки.

Наиболee распространeнными методами переработки сейчас являются тeрмичeскиe способы - сжиганиe, газификация и пиролиз.

Сжиганиe имеет очень много минусов: - требуются затраты энергии; образуются и выбрасываются в атмосферу супертоксичные (супертоксиканты) вещества, такие как полихлорированныe дибeнзодиоксины, фураны и бифeнилы и тяжелые металлы..

Мусоросжигающие установки имеют очень низкий коэффициeнто полeзного использования тeпловой энeргии, менее 65% и расходуют дополнитeльно жидкое топливо.

В послeднee врeмя начала развиваться тeхнология пeрeработки отходов на основe низкотeмпeратурной плазмы (2000° - 10000°С). В качeствe остатка процeсса получают тяжeлыe мeталлы, которыe могут быть использованы в мeталлургии (46). Одним из нeдостатков мeтода являeтся eго высокая сeбeстоимость. Другим нeдостатком, который практичeски исключаeт рeальную возможность примeнить этот мeтод в крупных промышлeнных масштабах, являeтся тот факт, что матeриал рeакционной камeры при такой высокой тeмпeратурe быстро выходит из строя и eё приходится очeнь часто останавливать на рeмонт.

В настоящee врeмя в мировой практикe дeйствуют нeсколько тeхнологий совмeстной тeрмичeской пeрeработки твeрдых бытовых отходов и иловых осадков сточных вод, образующихся на городских очистных сооружeниях. При этом прeдусматриваeтся их совмeстноe сжиганиe в пeчах различных конструкций с прeдваритeльной сушкой осадков и обязатeльным возвратом дымовых газов послe сушки на дeзодорацию в пeчь.

В связи с повышeнным содeржаниeм тяжeлых мeталлов в иловых осадках сточных вод всe эти тeхнологии приводят к получeнию чрeзвычайно опасных шлака и золы, которыe трeбуют захоронeния. Кромe того, хлорорганичeскиe соeдинeния, содeржащиeся в твeрдых отходах, приводят к загрязнeнию окружающeй срeды диоксинами, фуранами и бифeнилами, крайнe опасными для здоровья чeловeка и окружающeй срeды в цeлом.

Таким образом,проблeма утилизации отходов на настоящий момeнт нe имeeт удовлeтворитeльного рeшeния.

3. Типовые процессы, лежащие в основе переработки отходов (физические, теплообменные, химические и биохимические)

Технологии переработки всевозможных видов отходов основываются на механических, гидродинамических, тепловых, диффузионных, химических, биохимических процессах. Как правило, в реальной технологии утилизации отходов сочетаются различные методы воздействия на них.

Механические методы широко применяются при подготовке отходов: измельчении, агрегировании, сепарации и т.д.

Гидродинамические методы используют для разделения смесей отходов и перемещения их в различных аппаратах. Эти методы часто сочетаются с тепловыми, механическими и физико-химическими процессами.

Тепловые процессы являются неотъемлемой частью многих способов переработки отходов и используются при их сжигании и пиролизе, а также при различных процессах, в результате которых имеет место выделение и утилизация тепла или необходимость охлаждения отходов и продуктов их переработки.

Диффузионные процессы лежат в основе способов утилизации отходов, при которых осуществляется перенос массы вещества путем дистилляции, сорбции, сушки, кристаллизации и других процессов. Они, как правило, сочетаются с тепловыми и механическими, а иногда и с химическими процессами.

Химические методы обработки используют при окислении и восстановлении отходов, переводе материала из одного физического состояния в другое, для изменения каких-либо характе­ристик веществ и т.д. Они также, как правило, сочетаются с тепловыми, гидродинамическими, диффузионными и механическими процессами.

И, наконец, биохимические методы используют для утилизации отходов с помощью микроорганизмов. Это наиболее сложные процессы, и при их реализации используются и другие рассмотренные выше способы обработки отходов. Они сочетаются с химическими, тепловыми, гидродинамическими и механическими процессами.

Утилизация твердых отходов в большинстве случаев связана с необходимостью либо их разделения на компоненты (в процессе очистки, обогащения, извлечения ценных составляющих) с по­следующей переработкой сепарированных материалов различными методами, либо придания им определенного вида, обеспечивающего саму возможность утилизации отходов. На производстве отходы, образующиеся на одной установке (литьевая машина, штамповочный пресс, токарный станок и т.п.), не бывают однородными. Очень часто в контейнер с отходами пластмассы попа­дают металлические предметы, а в контейнер с металлической стружкой -- деревянная палка или промасленная ветошь. Перечень примеров можно продолжить. В то же время наиболее рациональное использование вторичных материальных ресурсов пре­дусматривает их полное разделение. Поэтому в технологии пере­работки отходов важнейшее место занимает их подготовка.

Главными физическими свойствами, по различию в которых могут рассортировываться твердые отходы, являются плотность, цвет, блеск, размер, форма, вязкость, хрупкость, поверхностные оптические характеристики, магнитная восприимчивость, электропроводность, жаропрочность и некоторые другие.

Физические свойства материалов можно направленно изменять. Так, например, на поверхностные характеристики можно воздействовать химическим способом, а электропроводность можно изменить путем сушки или окисления. Магнитные свойства материалов изменяются также при окислении, а размеры и форма при вакуумировании. Совокупность наиболее распространенных методов подготовки твердых отходов к переработке представлена на рис. 1.

4. Основные направления безотходной и малоотходной технологии. Критерии безотходности

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

Промышленное производство без материальных, бесполезно накапливаемых потерь и отходов уже существует в целых отраслях, однако доля его пока мала. О каких новых технологиях можно вести разговор, если с 1985 г. -- начала перестройки и до нынешнего времени экономическое развитие при переходе к рынку идет на ощупь; доля износа основных производственных фондов все больше увеличивается, в отдельных производствах составляет 80-85 %. Техническое перевооружение производств приостановилось.

Вместе с тем, мы обязаны заниматься проблемой безотходного и малоотходного производства, ибо при нарастающих темпах накопления отходов население может оказаться завалено свалками промышленных и бытовых отходов и остаться без питьевой воды, достаточно чистого воздуха и плодородных земель. Топливно-промышленные комплексы Норильска, Североникеля, Нижнего Тагила и многих других городов могут расшириться дальше и превратить Россию в малоприспособленную к жизни территорию.

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

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

Энергетика

В энергетике необходимо шире использовать новые способы сжигания топлива, например, такие, как сжигание в кипящем слое, которое способствует снижению содержания загрязняющих веществ в отходящих газах, внедрение разработок по очистке от оксидов серы и азота газовых выбросов; добиваться эксплуатации пылеочистного оборудования с максимально возможным КПД, при этом образующуюся золу эффективно использовать в качестве сырья при производстве строительных материалов и в других производствах.

Горная промышленность

В горной промышленности необходимо: внедрять разработанные технологии по полной утилизации отходов, как при открытом, так и при подземном способе добычи полезных ископаемых; шире применять геотехнологические методы разработки месторождений полезных ископаемых, стремясь при этом к извлечению на земную поверхность только целевых компонентов; использовать безотходные методы обогащения и переработки природного сырья на месте его добычи; шире применять гидрометаллургические методы переработки руд.

Металлургия

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

вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производства, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточными водами; при добыче и переработке руд черных и цветных металлов -- широкое внедрение использования многотоннажных отвальных твердых отходов горного и обогатительного производства в качестве строительных материалов, закладки выработанного пространства шахт, дорожных покрытий, стеновых блоков и т. д. вместо специально добываемых минеральных ресурсов;

переработка в полном объёме всех доменных и ферросплавных шлаков, а также существенное увеличение масштабов переработки сталеплавильных шлаков и шлаков цветной металлургии;

резкое сокращение расходов свежей воды и уменьшение сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения;

повышение эффективности существующих и вновь создаваемых процессов улавливания побочных компонентов из отходящих газов и сточных вод;

широкое внедрение сухих способов очистки газов от пыли для всех видов металлургических производств и изыскание более совершенных способов очистки отходящих газов;

утилизация слабых (менее 3,5 % серы) серосодержащих газов переменного состава путем внедрения на предприятиях цветной металлургии эффективного способа -- окисления сернистого ангидрида в нестационарном режиме двойного контактирования;

на предприятиях цветной металлургии ускорение внедрения ресурсосберегающих автогенных процессов и в том числе плавки в жидкой ванне, что позволит не только интенсифицировать процесс переработки сырья, уменьшить расход энергоресурсов, но и значительно оздоровить воздушный бассейн в районе действия предприятий за счет резкого сокращения объема отходящих газов и получить высококонцентрированные серосодержащие газы, используемые в производстве серной кислоты и элементарной серы;

разработка и широкое внедрение на металлургических предприятиях высокоэффективного очистного оборудования, а также аппаратов контроля разных параметров загрязненности окружающей среды; быстрейшая разработка и внедрение новых прогрессивных малоотходных и безотходных процессов, имея в виду бездоменный и бескоксовый процессы получения стали, порошковую металлургию, автогенные процессы в цветной металлургии и другие перспективные технологические процессы, направленные на уменьшение выбросов в окружающую среду;

расширение применения микроэлектроники, АСУ, АСУ технологическими процессами в металлургии в целях экономии энергии и материалов, а также контроля образования отходов и их сокращения.

Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность

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

Машиностроение

В машиностроении в области гальванического производства следует направлять научно-исследовательскую деятельность и разработки на водоочистку, переходить к замкнутым процессам рециркуляции воды и извлечению металлов из сточных вод; в области обработки металлов шире внедрять получение деталей из пресс-порошков.

Бумажная промышленность

В бумажной промышленности необходимо в первую очередь внедрять разработки по сокращению на единицу продукции расхода свежей воды, отдавая предпочтение созданию замкнутых и бессточных систем промышленного водоснабжения; максимально использовать экстрагирующие соединения: содержащиеся в древесном сырье для получения целевых продуктов; совершенствовать процессы по отбеливанию целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; обеспечивать создание мощностей по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.

Критерии безотходности.

В соответствии с действующим в России законодательством предприятия, нарушающие санитарные и экологические нормы, не имеют права на существование и должны быть реконструированы или закрыты, т. е. все современные предприятия должны быть малоотходными и безотходными.

Однако возникает вопрос, какая допустимая часть сырья и материалов при малоотходном производстве может направляться на длительное хранение или захоронение? В этой связи в ряде отраслей промышленности России уже имеются количественные показатели оценки безотходности. Так, в цветной металлургии широко используется коэффициент комплексности, определяемые долей полезных веществ (в %), извлекаемых из перерабатываемого сырья по отношению ко всему его количеству. В ряде случаев он уже превышает 80%.

В угольной промышленности введен коэффициент безотходности производства:

Kбп = 0.33 * (Кбт + Кбж + Кбг),

где Кбт, Кбж, Кбг -- коэффициенты использования соответственно породы, образу­ющейся при горных работах, попутно забираемой воды при добыче угля (сланца) и использования пылегазовых отходов

Безотходная технология -- это идеальная модель производства, которая в большинстве случаев в настоящее время реализуется не в полной мере, а лишь частично (отсюда становится ясным и термин «малоотходная технология»). Однако уже сейчас имеются примеры полностью безотходных производств.

Список используемой литературы

1. Переработка и утилизация дисперсных материал твердых отходов: учебное пособие / В.И. Назаров и др.]; под ред. В.И. Назарова. Альфа-М: Уником 2014.

2. О.А. Федяева Промышленная экология Конспект лекций. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. -- 145 c.

3. https://studref.com/resume/350154/tehnika/pererabotka_i_utilizatsiya_dispersnyh_materialov_i_tverdyh_othodov.

4. https://ecoproverka.ru/utilizatsiya-othodov.

5. https://ztbo.ru/o-tbo/lit/pererabotka-promishlennix-otxodov/osnovy-tekhnologicheskikh-protsessov-pererabotki-promyshlennykh-otkhodov.

6. https://ecoportal.su/public/waste/view/768.html.

Размещено на Allbest.ru