Безопасность жизнедеятельнос_под ред. Белова С.В_Учебник_2007 -618с (966432), страница 67
Текст из файла (страница 67)
При этом методе большая часть всех токсичных отходов обезвреживается, а объем несгоревших остатков может быть доведен до 10% первоначального объема; — для неорганических веществ — физико-химическая обработка в несколько стадий, которая приводит к образованию безвредных, нерастворимых в воде соединений. Типичная установка для сжигания неутилизируемых токсичных органических отходов представлена на рис.
10.28. Вращающийся барабан печи является основным элементом установки для сжигания отходов. Загрузка печи твердыми отходами осуществляется мостовым краном с грейфером, пастообразные отходы в бочках подаются при Рис. !0.28. Установка термического обезвреживания токсичных промышленных отходов (фирма «МАН» — ФРГ): 1 — азгрузка отходов; 2 — загрузка бочек; 3 — загрузка сыпучих отходоа; 4 — печь с ярашаюшим- Р ся барабаном; 5 — камерадожигаиия; б — коты-утилизатор; 7 — злектрофильтр; е — скруббер помощи роликовых транспортеров, жидкие отходы — насосами по трубопроводам к форсункам-горелкам.
Скорость дымовых газов в барабане 2+ 3 м/с, коэффициент избытка воздуха а = 2,2+ 2,5, время нахождения отходов в печи 0,5 —: 2 ч. В камере дожигания достигается полное окисление всех органических загрязнений дымовых газов. В нижней части печи располагается система мокрого золо-шлакоудаления. Для охлаждения выходящих из камеры дожигания дымовых газов и утилизации теплоты сгорания отходов с целью выработки перегретого водяного пара устанавливается котел-утилизатор. Система очистки дымовых газов, как правило, состоит из очистки газов от пыли (циклон„электрофильтр) и адсорбции токсичных газов (скруббер, орошаемый водным раствором солей с добавлением щелочных компонентов).
Технологии переработки неорганических отходов основываются на механических, гидродинамических, тепловых, диффузионных, химических, биохимических процессах. В реальной технологии обезвреживания и утилизации токсичных отходов сочетаются различные методы воздействия. Наиболее распространенные методы подготовки твердых отходов к переработке, лежащие в основе большинства технологических 11-в«лс» 321 Методы Методы Методы Методы измельчения сортировки агрегирования обогащения Методы выделения Дробление Грохочение Гранулирование Гравитационнм Вмшелачивание сепарация Помол Гилравлическм таблетирование Пеним Растюрение классификация Брикетирование сепарация Возлушнм Внсокотемпературнм Манипшя Кристаллизация классификация агломерация сепарация Электрическая сепарация Рис.
10.29. Наиболее распространенные методы подготовки твердых отходов к переработке схем, представлены на рис. 10.29. Пример технологической схемы переработки аккумуляторного лома изображен на рис. 10.30. Твердые бытовые отходъг (ТБО). В мировой практике известно более 20 методов переработки ТБО, которые по конечной цели делятся на ликвидационные (в основе санитарно-экологические задачи) и ути- Рис. 10.30. Технологическая схема переработки аккумуляторного лома 322 лизационнме (использование вторичных ресурсов). Большинство этих методов не нашли значительного распространения в связи с их технологической сложностью и высокой себестоимостью переработки ТБО.
Наибольшее практическое распространение получили следующие методы: — складирование на полигоне (свалке); — сжигание; — аэробное биотермическое компостирование; — комплекс компостирования и сжигания (или пиролиза). Полигон ТБΠ— наиболее простое и дешевое сооружение, устраиваемое в местах, где основанием могут служить глины и тяжелые суглинки. Основная масса ТБО вывозится на такие полигоны (свалки), которые являются источниками загрязнения почвы, грунтовых вод и атмосферы, служат рассадником мух и крыс. В государствах с жестким законодательством по охране окружающей среды ТБО либо сжигают, либо перерабатывают. К 2010 г.
страны ЕЭС предполагают запретить 100 %-е захоронение ТБО на полигонах. Самая серьезная проблема — это загрязнение грунтовых вод. Вода с растворенными в ней загрязнителями называется фильтратом, в котором, наряду с остатками разлагающейся органики, красителей и другими химикатами, присутствует железо, ртуть, свинец, цинк и другие металлы из ржавеющих консервных банок, разряженных батареек и других электроприборов. Вторая проблема — образование метана. У захороненного мусора нет доступа к кислороду. Поэтому его разложение идет анаэробно, с образованием биогаза, на 2/3 состоящего из легковоспламеняющегося метана.
Образуясь в толще захоронения отходов, он может распространяться в земле горизонтально, проникая г подвалы зданий, тоннели коммуникаций, накапливаться там и взрываться. Метан, распространяющийся вверх, отравляет корни, губит растительность в местах захоронения отходов. Реальная плата населения за захоронение ТБО на полигонах составляет от 30 до 50 руб. на человека в год и около 60 % этих средств расходуется на транспортировку. На рис. 10.31 представлена схема современного захоронения отходов с системой защиты окружающей среды.
Могильник расположен на возвышенности, значительно выше уровня грунтовых вод. Дно его изолировано уплотненным слоем глины, на котором находится слой щебня для отвода фильтрата и метана. Один слой мусора укладывается на другой, уплотняется, засыпается грунтом так, что 323 Выгрузка мусора Система защиты грунтовык воа Уплотнение Засыпка Осм О ем Рис. НЬ31. Организация работ на современном полигоне ТБО получается пирамидообразная насыпь, с которой стекает вода. Могильник окружен скважинами, с помощью которых ведется мониторинг загрязнения грунтовых вод.
По периметру всей территории полигона ТБО устраивается легкое ограждение, осушительная траншея глубиной более 2 м или вал высотой не более 2 м. Подробные гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для ТБО сформулированы в СанПиН 2.1.7.1038 — О!. Появился новый документ. Мусоросжигательиые заводы получили значительное распространение в странах с высокой плотностью населения и дефицитом свободных площадей (ФРГ, Япония, Швейцария и др.).
Теплота сгорания ТБО линейно зависит от массовой доли углерода и водорода в них и сопоставима с торфом и бурыми углями. Так, зза например, ТБО г. Москвы (О = 7,23 МДж/кг) даже превосходят некоторые сорта бурого угля. Таким образом, исполыование ТБО можно рассматривать и с точки зрения энергосбережения, так как заводы оснащены оборудованием для утилизации тепла. На мусоросжигательные заводы возможен прием инфицированных отходов медицинских учреждений.
На существующих мусоросжигающих заводах в печах с колосниковыми решетками при относительно низких температурах (600 + 800'С) сгорает всего 70 + 75 % составляющих ТБО. Несгоревшие остатки требуют специального захоронения или обезвреживания. Главный недостаток мусоросжигательных заводов — трудность очистки от примесей отходящих в атмосферу газов, особенно от диоксинов. Для снижения экологической опасности приходится предусматривать вторую и третью ступени газоочистки, что еще больше увеличивает капитальные затраты. Следует отметить, что на всех заводах производится извлечение в качестве вторичного сырья черного металлолома. В московском регионе с середины 70-х годов функционируют три мусоросжигательных завода, в настоящее время они реконструируются и строятся еще четыре.
Строительство заводов позволяет сберечь сотни гектаров дорогих пригородных земель, занимаемых полигонами, и сократить потребность в парке мусоровозов. Высокая степень очистки дымовых газов полностью удовлетворяет требованиям российских нормативов по содержанию вредных веществ. Это достигается за счет установки реактора, в котором активированный уголь улавливает диоксины, фураны и соединения тяжелых металлов; известковое молоко нейтрализует КОь НГ, НС(; концентрация ХО„существенно снижается за счет системы впрыска карбамида; рукавный фильтр улавливает летучую золу.
Образующийся при сжигании ТБО шлак, зола и нерастворимые соли кальция из реактора перерабатываются в строительные материалы. Утилизация вырабатываемого тепла (30 т пара в час) позволяет полностью обеспечить потребности завода в тепловой и электрической энергии, а их излишки передавать в городские электрические сети. Мусороперерабатывающие заводы, работающие по технологии аэробного биотермического компостирования, эксплуатируются во многих европейских странах, а также в крупных городах СНГ (Санкт-Петербурге, Москве, Нижнем Новгороде, Тольятти, Минске, Ташкенте и др.).
При этой технологии ТБО обезвреживаются и превращаются в компосг — органическое удобрение, используемое, на- 325 Рис. 10.32. Принципиальная технологическая схема мусороперерабатываюшего завода: 1 — грейферный кран; 3 — приемный бункер, оснашенный пластинчатым питателем; 3 — резервный бункер; 4 — пункт отбора утильных фракций; 5 — биотермический барабан; 6 — цилиндрический грохот для кампосга; 7 — подвесной конвейерный железоотделитель; 8 — крупный отсев; 9 — сепаратор цветного металлолома; 10 — дробилка для донзмельчения компоста; П вЂ” контрольный грохот для компоста; 12 — плужковый сбрасыватель; 13 — бункер балласта; 14 — накетировочный пресс лля метшглолома; 15 — склад черного металлолома; 1б — штабеля компоста пример, для городского озеленения или в качестве биотоплива для теплиц.