Реферат по предмету "Экология"


Экологические проблемы утилизации твердых бытовых отходов

Экологические
проблемы утилизации твердых бытовых отходов

Реферат
выполнила Плетнёва Елена Алексеевна, группа Т 13

Московский
государственный университет инженерной экологии

Москва

2003 г
Как удалить
мусор! Пневмотранспорт мусора

Ствол
мусоропровода при этом заканчивается в специальной вентиляционной камере и
через шиберный клапан соединяется с патрубком.

Поэтому в
больших городах целесообразней использовать пневмотранспортные системы.

Компостирование


Для
компостирования, то есть биотермической переработки легкогниющих веществ в
органическое гумусообразное удобрение, необходимо три момента: сырьё, аэробные
микробы и время.

Ещё один способ


Этот способ
обезвреживания состоит в складировании мусора в специально отведенных местах.
Если обычная свалка – потенциальный источник пожаров, очаг заразы, обиталище
крыс и мух, то полигон – надежное в санитарном отношении место, обеспечивающее
обеззараживание и захоронение бытовых отходов.

Основанием
полигона служит достаточно большая площадка, обязательно с водонепроницаемым
основанием.

Мусор в печь

Есть мнение,
что наиболее гигиеничный способ уничтожения мусора состоит в его сжигании. Но
при этом необходимо очищать выделяющиеся при сгорании газы и утилизировать
выделяющееся тепло.

Немного из
истории

Первые работы
по утилизации тепла, возникшего при сжигании мусора, были проведены в Англии, в
городе Ольдгейме. К “мусоросжигательному заведению” была пристроена электростанция.
Вся полученная энергия использовалась для обслуживания самого заведения.
Внимание работам по гигиене городов уделяли многие видные ученые. Л. Пастер и
Э. Кох помогли оценить опасность разложения отбросов. Д.И. Менделеев
интересовался утилизацией промышленных отходов и написал статью “Отбросы” в
энциклопедический словарь Брокгауза и Эфрона.

Первый в России
специализированный завод по сжиганию мусора был построен в Москве. Первую
продукцию завод выпустил в 1975 году.

Таблица 1

Содержание
химических элементов в продуктах сжигания твердых бытовых отходов




Элемент





Выбросы в воздух





Летучая зона







Содержание,


%





Коэф. концентрации





Содержание,


%





Коэф. Концентрации







Висмут





0,0003 – 0,0013





300 – 1300





0,01





10000







Серебро





0,0006 – 0,0021





86 – 300





0,003 – 0,01





430 – 1430







Олово





0,02 – 0,18





80 – 720





0,22 – 0,3





880 – 1200







Свинец





0,155 – 0,186





97 – 116





0,45 – 1





281 – 625







Кадмий





0,0005 – 0,0012





38 – 923





0,005 – 0,01





380 – 770







Сурьма





0,003 – 0,009





60 – 180





0,01 – 0,02





200 – 400







Медь





0,15 – 0,4





32 – 85





0,07 – 0,3





15 – 64







Цинк





0,18 – 0,56





22 – 68





1 – 3





120 – 360







Хром





0.06 – 0,16





7 – 20





0,08 – 0,6





10 – 200







Ртуть





0,0000 – 0,00009





5 – 10





-





-






Токсические
металлы выбрасываются в виде солей или оксидов, то есть в устойчивом виде, и
могут лежать неопределенное число лет, накапливаясь постепенно, с пылью
поступают в организм человека. Поэтому нормы ПДК могут оказаться неприменимыми
к таким выбросам.

Другим
источником загрязнения являются продукты неполного сгорания. Их список
насчитывает свыше ста идентифицированных опасных веществ. Среди них и
углеводороды (в том числе и ароматические), их хлорированные производные,
токсичные фенолы и хлорфенолы, бром- и азотзамещенные вещества и
полихлорированные дибензодиоксины. В число микрозагрязнений входят вещества
крайне токсичные и крайне опасные для здоровья. К примеру, полиароматические
углеводороды проявляют свои токсические свойства уже при столь малых
концентрациях, что микроколичества их в газах МСЗ являются крайне опасными. Для
отравления достаточно долей нанограмма в кубометре

Самыми опасными
из продуктов неполного сгорания являются “диоксины”: смесь
полихлордибензо-пара-диоксинов и полихлордибензофуранов. Т.к. диоксины очень
хорошо адсорбируются, они почти полностью связаны с частицами пыли.
Исследования, волос и крови сотрудников МСЗ показали, что их токсичность в 3,7
раза выше контроля. В Японии, неподалеку от МСЗ, была выявлена зона с высокими
показателями смертности от рака: в зоне до 1.1 км к югу от завода из 57 умерших
в течение1985 – 1995 годов 24 умерли от рака (42%), в зоне от 1,1 до 2 км из
167 умерших только 34 умерли от рака (20%). Последняя цифра близка к среднему
показателю региона (25 – 28%). Тяжелые частицы, несущие диоксины выпадают в
зоне, прилегающей к трубе, но даже на расстоянии 24 км хорошо прослеживается
диоксиновое загрязнение.

В нелетальных
дозах диоксин вызывает тяжелые специфические заболевания. У
высокочувствительных особей первоначально появляется заболевание кожи -
хлоракне (поражение сальных желез, сопровождающееся дерматитами и образованием
долго незаживающих язв), причем у людей хлоракне может проявляться снова и
снова даже через многие годы после излечения. Более сильное поражение диоксином
приводит к нарушению обмена порфиринов - важных предшественников гемоглобина и
простетических групп железосодержащих ферментов (цитохромов). Порфирия - так
называется это заболевание - проявляется в повышенной фоточувствительности
кожи: она становится хрупкой, покрывается многочисленными микропузырьками.

“Летучая зола”

Диоксины
образуются в зоне охлаждения, часть из них попадают в летучую золу (“золу
уноса”) – ту пыль, которая осаждается на фильтрах. В ней содержатся не только
диоксины, но и еще множество опасных веществ.

Загрязнение
твердых отходов

К таким отходам
относятся шлаки, летучая зола и отходы с фильтров очистки воздуха.

Шлаков
образуется около тонны на 3 – 4 тонны мусора. Стоимость захоронения обычного
мусора 23 доллара, тонны опасных отходов – 210 долларов. Так как диоксины
весьма устойчивы, все бордюрные камни и плиты из шлаков будут токсичны многие
десятилетия.

Таблица 2

Содержание семи
токсичных металлов в блоках из цемента, в смешанных блоках (с добавлением
летучей золы, с добавлением смеси летучей золы и шлаков МСЗ)




Токсичный


металл





Блоки с добавками летучей золы





Блоки со шлаком и летучей золой





Обычные цементные блоки





Портланд-цемент







Цинк





18618





4482





53





29







Свинец





7278





5137





4





1







Медь





606





4668





13





9







Никель





78





109





47





18







Хром





190





146





31





38







Кадмий





731





44





0,26





0,04







Мышьяк





73





5





33





2






Загрязнение
воды

Таблица 3

Исследования
воды реки Doe Lea, на берегу которой расположен сжигатель опасных отходов.

Англия март
1992г




Расстояние от выпуска сточных вод в Doe
Lea





Диоксины





Фураны







1 км выше выпуска





0,02





0,003







40 м выше выпуска





0,03





0,004







40 м ниже выпуска





13,0





12,0







1,2 км ниже выпуска





79,0





5,7







1,5 км ниже выпуска





97,0





9,4






Сточных вод в
среднем образуется 2,5 м3 но тону сжигаемых отходов. Эта вода сильно
загрязнена солями и токсичными металлами. Она всегда или сильнощелочная или
сильно кислая. В том и другом случаи требует специальной обработки.

Таблица 4

Содержание
загрязнений в сточных водах МСЗ




Загрязнение





Вода из скруббера отходящих газов





Вода охлаждения шлаков







PH





0.95





8.8







Cl





12900





1540







SO2





502





590







F





52





1.7







Cr





0.69





0.10







Cu





1.28





0.26







Ni





3.7





0.25







Zn





14.1





1.8







Cd





0.46





0.15







Pb





6.8





0.80







Hg





6.6





0.038






Следует
заметить, что один анализ на диоксины в 1993 году в России стоил 5 тысяч
долларов. Сейчас эта цена незначительно снизилась. Но, так как у большинства
государств нет денег на регулярное проведение подобных анализов на мусороперерабатывающих
заводах, о составе выбросов, ежедневно поступающих в атмосферу и гидросферу из
труб реальных предприятий, можно только догадываться.

Способ
переработки горючих отходов, основанный на газификации в сверхадиабатическом
режиме

В Институте
проблем химической физики РАН разработан эффективный метод термической
переработки горючих отходов, основанный на использовании нового физического
явления ? фильтрационного горения в сверхадиабатических режимах, при которых
температура в зоне реакции существенно превышает адиабатическую температуру
горения. Целенаправленное использование сверхадиабатических режимов для
проведения процессов газификации открывает широкие возможности для утилизации
разного рода горючих отходов с высокой энергетической эффективностью,
экологической чистотой и относительно невысокими затратами.

Предлагаемые
технологии термической переработки основаны на двухстадийной схеме. На первой
стадии перерабатываемый материал подвергается паровоздушной газификации в
сверхадиабатическом режиме горения.

Схема процесса
термической переработки горючих отходов с получением тепловой и электрической
энергии

Газификацию
осуществляют в реакторе-газификаторе шахтного типа при реализации
сверхадиабатического режима горения в “плотном” слое.
Преимущества
по сравнению с методами прямого сжигания

Процесс
термической переработки горючих отходов с получением тепловой и электрической
энергии перед прямым сжиганием имеет следующие преимущества:

процесс
газификации имеет высокий энергетический КПД (до 95%), позволяющий
перерабатывать материалы с малым содержанием горючих составляющих (с зольностью
до 90%) или с высокой влажностью (до 60%);

низкие линейные
скорости газового потока в реакторе и его фильтрация через слой исходного
перерабатываемого материала обеспечивают крайне низкий вынос пылевых частиц с
продукт-газом, что дает возможность сильно сократить капитальные затраты на
газоочистное и энергетическое оборудование;

в некоторых
случаях, когда необходимо проводить очистку газовых выбросов от соединений
серы, хлора или фтора, пыли, паров ртути, очищать продукт-газ оказывается
проще, чем дымовые газы, благодаря низкой температуре, меньшему объему и более
высокой концентрации загрязнителей; кроме того, сера присутствует в
продукт-газе в восстановленных формах (H2S, COS), которые много
проще поглотить, чем SO2;

при газификации
происходит частичное разложение азотсодержащих органических соединений в
бескислородной среде, что дает меньшее количество окислов азота в дымовых
газах;

сжигание газа в
современных газовых горелках – наиболее чистый способ сжигания из всех
известных; за счет высокой полноты сгорания дымовые газы содержат чрезвычайно
мало окиси углерода и остаточных углеводородов;

сжигание в две
стадии позволяет резко уменьшить образование диоксинов (полихлорированных
дибензодиоксинов и дибензофуранов), поскольку даже при наличии хлора
подавляется появление в дымовых газах ароматических соединений
(предшественников диоксинов) и обеспечивается низкое содержание пылевых частиц
(катализаторов образования диоксинов в дымовых газах);

зола,
выгружаемая из реактора, имеет низкую температуру и практически не содержит
недогоревшего углерода;

при утилизации
некоторых видов отходов имеется возможность извлечения из продукт-газа товарных
материалов для последующей переработки (например, нефти и др.);

выбор
оборудования для утилизации тепла при сжигании продукт-газа не ограничивается
паровым или водяным котлом, также возможно применение газовых турбин и
энергетических дизелей; предлагаемая схема переработки легче вписывается в
имеющуюся промышленную инфраструктуру, например, продукт-газ может подаваться в
имеющуюся топку для замены части кондиционного топлива;

процесс
газификации имеет высокий энергетический КПД (до 95%), позволяющий
перерабатывать материалы с малым содержанием горючих составляющих (с зольностью
до 90%) или с высокой влажностью (до 60%);

низкие линейные
скорости газового потока в реакторе и его фильтрация через слой исходного
перерабатываемого материала обеспечивают крайне низкий вынос пылевых частиц с
продукт-газом, что дает возможность сильно сократить капитальные затраты на
газоочистное и энергетическое оборудование;

в некоторых
случаях, когда необходимо проводить очистку газовых выбросов от соединений
серы, хлора или фтора, пыли, паров ртути, очищать продукт-газ оказывается
проще, чем дымовые газы, благодаря низкой температуре, меньшему объему и более
высокой концентрации загрязнителей; кроме того, сера присутствует в
продукт-газе в восстановленных формах (H2S, COS), которые много
проще поглотить, чем SO2;

при газификации
происходит частичное разложение азотсодержащих органических соединений в
бескислородной среде, что дает меньшее количество окислов азота в дымовых
газах;

сжигание газа в
современных газовых горелках – наиболее чистый способ сжигания из всех
известных; за счет высокой полноты сгорания дымовые газы содержат чрезвычайно
мало окиси углерода и остаточных углеводородов;

сжигание в две
стадии позволяет резко уменьшить образование диоксинов (полихлорированных
дибензодиоксинов и дибензофуранов), поскольку даже при наличии хлора
подавляется появление в дымовых газах ароматических соединений
(предшественников диоксинов) и обеспечивается низкое содержание пылевых частиц
(катализаторов образования диоксинов в дымовых газах);

зола, выгружаемая
из реактора, имеет низкую температуру и практически не содержит недогоревшего
углерода;

при утилизации
некоторых видов отходов имеется возможность извлечения из продукт-газа товарных
материалов для последующей переработки (например, нефти и др.);

выбор
оборудования для утилизации тепла при сжигании продукт-газа не ограничивается
паровым или водяным котлом, также возможно применение газовых турбин и
энергетических дизелей; предлагаемая схема переработки легче вписывается в
имеющуюся промышленную инфраструктуру, например, продукт-газ может подаваться в
имеющуюся топку для замены части кондиционного топлива.

Технологии,
использующие процесс газификации, разработанные в институте химической физики
РАН и запатентованные в России и за рубежом.

Газификации
низкосортных углей и угольных отходов с получением энергетического газа.

Переработки
изношенных шин и резинотехнических изделий с получением металлокорда, порошка
окиси цинка, нефтеподобного пиролизного масла и горючего газа.

Переработки
древесных отходов и отходов целлюлозно-бумажной промышленности (в т.ч. лигнина)
с получением энергетического газа и пиролизных смол.

Утилизации
нефтеотходов и нефтешламов.

Сжигания
твердых бытовых отходов.

Сжигания ила
биологической очистки канализационных стоков.

Обезвреживания
ряда промышленных отходов, в том числе лакокрасочных отходов, отходов
полимеров, отработанных фильтров, промасленных опилок и ветоши, отходов
химического производства.

Экологически
чистого сжигания больничных отходов непосредственно в больницах.

Сжигание
биомассы для получения энергии.
Список
литературы

И. Коган. -
“Мусор – проблема физико-химическая”, “Наука и жизнь”, 1990 г, № 7, с33 - 38.

В.В.Разнощик.
–“Огнем и микробами” 1976 г, Москва – Стройиздат . 94стр

С.С.Юфит.- “Яды
вокруг нас” 2002 г Классикс Стиль.

С.Дивилов –
“Куда девать отходы”, “Наука и жизнь” 1978г №7 стр78 – 81

“Свалка на
подстилке”, “Асфальт служит дважды”, “Облицовка из отходов”, “Цветные металлы
из мусора” БИНИТИ, “Наука и жизнь” 1978 г №7 стр82 – 83

“Бионер”
БИНИТИ, “Наука и жизнь” 1987 г № 11.

“О переработке
автомобильных шин во Франции” www:///C:/rus/map.htm БИКИ 27.03.2003

Беляков В.И.,
Дегтерев С.Н. “Способ переработки твердых бытовых отходов в компост” Дата
публикации: www:///C:/rus/map.htm 23 сентября 2003 Номер патента: 2210437
www:///C:/rus/map.htm

Г.Б. Манелис -
“Способ переработки горючих отходов, основанный на газификации в
сверхадиабатическом режиме” ,- доклад на "Всероссийском симпозиуме по
горению и взрыву" , Черноголовка, 2000г.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.