Курсовая работа на тему«Твердые токсичные отходы промышленности»
Содержание
1 КЛАССИФИКАЦИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ_ 3
2 ОБЪЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ВПРОМЫШЛЕННОСТИ_ 5
3 ВОЗМОЖНОСТИ И ПРЕДЕЛЫ УТИЛИЗАЦИИОТХОДОВ_ 7
4 УТИЛИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТОКСИЧНЫХОТХОДОВ_ 8
4.1 Плазменный способ утилизациипромышленных отходов_ 8
4.2 Сжигание отходов_ 10
5 ПОЛИГОНЫ ДЛЯ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ_ 14
5.1 Общие сведения_ 15
5.2 Технологическая схема работыполигона_ 17
5.3 Обезвреживание токсичныхпромышленных отходов_ 18
5.4Типы захоронения_ 22
Литература_ 26
1 КЛАССИФИКАЦИЯТВЕРДЫХ ОТХОДОВ
Существующие классификации твердыхотходов весьма многообразны и односторонни.
Различные подходы к классификации отходов базируютсяна следующих классификационных признаках: место образования отходов (отрасльпромышленности); стадия производственного цикла; вид отхода; степень ущербаокружающей среде и здоровью человека; направление использования; эффективностьиспользования; величина запаса и объемы образования; степень изученности иразработанности технологий утилизации.
Согласно отечественному стандарту «Вредные вещества.Классификация и общие требования безопасности", все промышленные отходыделятся на четыре класса опасности: первый — чрезвычайно опасные, второй —высоко опасные, третий — умеренно опасные, четвертый — малоопасные.
Наличие в отходах ртути, хромовокислого калия,треххлористой сурьмы, оксида мышьяка и других высокотоксичных веществ требуетотнесения их к первому классу опасности.
Наличие в отходах хлористой меди, хлористого никеля,трехокисной сурьмы, азотнокислого свинца и др. относит их ко второму классуопасности.
Наличие в отходах сернокислой меди, оксида свинца,щавелевокислой меди, четыреххлористого углерода относит их к третьему классуопасности.
Классификация промышленных отходов по видампредставлена на рис. 1.
Классификация позволяет определить пути дальнейшегодвижения отходов (утилизация на местах образования, передача другимпредприятиям, вывоз на свалку, сброс в канализацию, сжигание и т.п.). На основеэтой классификации разрабатываются схемы централизованного сбора, вывоза ипереработки промышленных отходов для использования в качестве вторичного сырьяи для предотвращения их отрицательного воздействия на окружающую среду.
/>
Рис. 1. Классификацияпромышленных отходов по видам
Все твердые промышленные отходы можно разделить на двавида: нетоксичные и токсичные. В своей основной массе твердые отходынетоксичны.
Для определения классов опасности токсичных отходов и их перечня используются следующие нормативные акты:
1. Временный классификатор токсичных отходов;
2. Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов (санитарные правила);
3. Предельные количества токсичных промышленных отходов, допускаемые для складирования в накопителях (на полигонах) твердых бытовых отходов (нормативный документ);
Токсичные отходы можно разбить нанесколько групп, некоторые из которых представлены ниже:
Ø мышьяксодержащие неорганические твердыеотходы и шламы; ртутьсодержащие отходы; циансодержащие сточные воды и шламы;отходы, содержащие свинец, цинк, кадмий, никель, сурьму, висмут, кобальт и ихсоставления;
Ø отходы, содержащие металлоорганическиетоксичные соединения олова, галогенорганические и кремнийорганическиесоедине-нчя; отходыщелочныхметаллов, фосфорорганическихсоединений; шламыпроизводства тетраэтилсвинца; использованные органические растворители (всоответствии с номенклатурой продукции, закрепленной за министерством);пестициды, пришедшие в негодность и запрещенные к применению;
Øфосфорсодержащие и фторсодержащие отходы и шламы; пестициды,пришедшие в негодность и запрещенные к применению;
Ø отходы гальванических производств;
Ø отходы нефтепереработки, нефтехимииисланцехимической переработки; использованные органические растворители;
Ø хромсодержащие отходы; шламы и сточныеводы; отходы карбонилов железа и никеля.2 ОБЪЕМЫОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Последовательность образования и возможные путиутилизации отходов в промышленности можно проследить по схеме, приведенной нарис.2.
/>/>/>/>
Рис. 2. Принципиальнаясхема образования и утилизации отходов
К примеру, в хозяйственном цикле«добыча—обработка—потребление— утилизация» восполнение потерь из негов основном осуществляется за счет взятых у природы первичных материальныхресурсов, т. е. добытых вновь. В настоящее время при производстве сталивторичные материальные ресурсы составляют 30 %, а при производстве бумаги —25%, цветных металлов — 20 %. В то же время капитальные вложения, необходимыедля переработки вторичного сырья, примерно в 4 раза меньше, чем для полученияпервичного сырья.
Ресурсосберегающая технология — такая организация производства,при которой отходы сведены к минимуму и перерабатываются в реальные вторичныематериальные ресурсы. При ресурсосберегающей технологии предполагается созданиеоптимальных технологических схем с замкнутым материальным и энергетическимпотоками. Однако еще не для всех производств разработаны промышленныетехнологии рационального использования ресурсов, не созданы экономические июридические предпосылки для этого. Такая задача должна и будет решена темпоколением, которое сегодня вступает в реальную хозяйственную деятельность.Альтернативы такому подходу, сегодня уже нет.
Ресурсосберегающие технологиипозволяют:
1. Снизить или предотвратить размер ущерба, наносимогоокружающей среде выбросом отходов. Например, утилизация жидких и твердыххлорсодержащих отходов металлургической переработки титансодержащихконцентратов позволяет на 45 % снизить выброс хлора в окружающую среду.
2.Уменьшить площади земель, занятых отвалами, накопителями, свалкамиотходов.
3.Уменьшить загрязнение окружающей среды от переработки первичного сырья,«компенсирующего» неиспользование вторичных материальных ресурсов,содержащихся в отходах, а также тепла, содержащегося во вторичныхэнергетических ресурсах (ВЭР).
Оченьважна максимально полная утилизация полимерных отходов, поскольку она даетвозможность не только уменьшить расход нефти и газа на их синтез, но и снижаетнагрузку на окружающую среду, так как в атмосферных условиях полимерыразлагаются очень медленно.
Широкое применение во всех отраслях народногохозяйства ресурсосберегающих технологий должно стать решающим факторомулучшения природоохранной деятельности, обеспечивая максимально возможноепредотвращение экологического ущерба. Ресурсосберегающие технологии, окупаясь вкороткий срок, обеспечивают наибольший выход конечного продукта в расчете 3 ВОЗМОЖНОСТИ ИПРЕДЕЛЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ
Использование вторичных ресурсов вместе сположительными имеет и отрицательные стороны. Негативные последствия увеличениядоли вторичного сырья и замены первичного сырья отходами, проявившиеся в рядеотраслей, свидетельствуют о том, что их применение должно быть оптимальным. Сэтим столкнулись при переходе на замкнутый пароводяной цикл в теплоэнергетике,в системах оборотного водоснабжения, в производстве картона и других.
В производстве картона замыкание цикла водоснабженияухудшило качество продукции — на картоне стали появляться «высолы» —пятна от накопления в бумажной массе солей, что исключило его применение в таредля пищевых продуктов, уменьшило прочность коробок и т.д.
Использование отходов в пищевой промышленности привелок резкому снижению вкусовых качеств продукции.
Применение осадков сточных вод в качестве удобренийвызвало накопление фитотоксичных тяжелых металлов в почве, усилило накоплениекадмия в растениях. Вследствие этого внесение таких осадков в почвурекомендовано делать не чаще одного раза в 5 лет и применять их лишь дляудобрения лугов.
Некоторые виды отходов, содержащих ртуть, мышьяк идругие токсичные компоненты, не подлежат использованию без предварительногообезвреживания.
He рекомендовано использование кислых гудронов в асфальтовыхпокрытиях в черте населенных пунктов вследствие загрязнения воздухаароматическими углеводородами. Использованию отхода флотации угля длямелиорации почв должна предшествовать проверка его канцерогенных свойств.
По мере увеличения доли вторичного сырья вматериальных циклах идет накопление примесного вещества, например, в стали,выплавленной из металлолома, накапливаются медь, цинк, кобальт-60. Вцеллюлозной массе за счет макулатуры уменьшается доля длинного волокна, чтопостепенно приводит к снижению прочностных свойств бумаги. Поэтому становятсянеобходимыми, как и в системе оборотного использования воды,«продувка» и «подпитка» цикла. Поступление примесных веществв цикл может быть ограничено путем рафинирования вторичного сырья.
Кроме того, необходимо учитывать расходы энергии наутилизацию материалов. Если увеличение степени утилизации отходов в 2 раза (с25 до 50 %) требует роста затрат энергии в 2,5 раза, то для такого же увеличениястепени утилизации, но с 50 до 75 % необходимо уже затратить энергии в 5 разбольше. 4 УТИЛИЗАЦИЯПРОМЫШЛЕННЫХ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ4.1 Плазменный способутилизации промышленных отходов
Плазмохимическую технологию используют для переработкивысокотоксичных жидких и газообразных отходов. При этом происходит не толькообезвреживание опасных отходов, но и производство ценных товарных продуктов.Процесс осуществляется в плазмотроне за счет энергии электрической дуги притемпературе выше 4000 °С. При такой температуре кислород и любые отходырасщепляются до электронов, ионов и радикалов. Степень разложения токсичныхотходов достигает 99,9998 %, а в отдельных случаях 99,99995%.
Высокие затраты энергии и сложность проблем, связанныхс плазмохимической технологией, предопределяют ее применение для ликвидациитолько тех отходов, огневое обезвреживание которых не удовлетворяетэкологическим требованиям.
Перспективно применение плазменного метода дляпереработки отходов в восстановительной среде с целью получения ценных товарныхпродуктов. В нашей стране, например, разработана технология пиролиза жидкиххлорорганических отходов в низкотемпературной восстановительной плазме,позволяющая получать ацетилен, этилен, хлористый водород и продукты на ихоснове.
/>
Рис.3. Схема плазменного агрегата:
1 —плазмотрон; 2 — плазмо-химический реактор; 3 — закалочное устройство; 4—источник электропитания
Схема плазменного агрегата для переработки жидкиххлорорганических отходов представлена на рис. 3. Плазмообразующий газ (водород,азотоводородная смесь и др.) нагревается электрической дугой в плазмотроне 1до 4000-5000 °С. Образующаяся низкотемпературная плазма из сопла плазмотрона поступает в плазмохимический реактор 2, куда форсунками впрыскиваютсяхлорорганические отходы. При смешивании отходов с плазмой происходит ихиспарение, термическое разложение (пиролиз) с получением олефиновыхуглеводородов, хлористого водорода и технического углерода (сажи). Пиролизныйгаз подвергают скоростной закалке в закалочном устройстве 3, а затем охлаждаюти очищают от сажи. Очищенный газ используется при синтезе хлорорганическихпродуктов. Процесс является замкнутым, безотходным и рентабельным.Себестоимость получаемых продуктов является сравнительно низкой за счетиспользования неутилизируемых отходов.
Представляет интерес использование плазменнойтехнологии для утилизации фреонов, являющихся озоноразрушающими веществами ипредставляющих серьезную опасность для озонового слоя Земли.
Для плазмохимического разрушения фреонов целесообразнов качестве плазмообразующего газа использовать водород. В этом случае врезультате взаимодействия плазмы с фреонами будут образовываться кислые газы HC1 и HF, а также хлор, фтор и диоксид углерода. Абсорбцию кислыхгазов необходимо проводить в скруббере с получением товарных продуктов —соляной и плавиковой кислот. Удаление галогенов может быть осуществлено спомощью щелочи.4.2 Сжигание отходов
Огневой способ обезвреживания и переработки отходовявляется наиболее универсальным, надежным и эффективным по сравнению с другими.Во многих случаях он является единственно возможным способом обезвреживанияпромышленных и бытовых отходов. Способ применяется для утилизации отходов влюбом физическом состоянии: жидких, твердых, газообразных и пастообразных.Наряду с сжиганием горючих отходов огневую обработку используют и дляутилизации негорючих отходов. В этом случае отходы подвергают воздействиювысокотемпературных (более 1000 °С) продуктов сгорания топлива.
Сжиганием называется контролируемый процессокисления твердых, жидких или газообразных горючих отходов. При горенииобразуются диоксид углерода, вода и зола. Сера и азот, содержащиеся в отходах,образуют при сжигании различные оксиды, а хлор восстанавливается до HCl. Помимо упомянутых газообразныхпродуктов при сжигании отходов образуются и твердые частицы — металлы, стекло,шлаки и др., которые требуют дальнейшей утилизации или захоронения.
Этот способ характеризуется высокойсанитарно-гигиенической эффективностью. Область применения огневого способа иноменклатура отходов, подлежащих огневому обезвреживанию, постояннорасширяются. К ним относятся отходы хлорорганических производств, основногоорганического синтеза, производства пластических масс, резины и синтетическихволокон, нефтеперерабатывающей промышленности, лесохимии,химико-фармацевтической и микробиологической промышленности, машиностроения,радиотехнической и приборостроительной промышленности, целлюлозно-бумажногопроизводства и многих других отраслей промышленности.
Способом сжигания можно обезвреживать и такие сложныес точки зрения утилизации отходы, как смесь органических и неорганическихпродуктов, а также галогенорганические отходы.
Одним из наиболееопасных отходов, основным методом переработки которых служит сжигание, являютсягалогено-органические отходы. Фтористые и бромистые отходы менеераспространены, но их обрабатывают тем же способом, что и хлорсодержащие материалы.Хлорированные органические материалы могут содержать водную фазу илиопределенное количество воды. Отходы с высоким содержанием хлора имеют низкуютеплоту сгорания, так как хлор, аналогично брому и фтору, препятствует процессугорения.
Оптимальное проведение процесса сжигания зависит отсоблюдения технологических параметров: температуры в огневом реакторе, удельнойнагрузки, рабочего объема реактора, дисперсности распыления, аэродинамическойструктуры и степени турбулентности газового потока в реакторе и др.
Сжигание производят впечах различной конструкции, основным элементом которых является колосниковаярешетка, на которой собственно и протекает процесс. Пространство внутри печиразделено на несколько зон, где последовательно протекают процессы, врезультате которых происходит сжигание отходов.
Процесс сжигания состоит из пяти стадий, которые, какправило, протекают последовательно, но могут проходить и одновременно. Это —сушка, газификация, воспламенение, горение и дожигание.
В зоне сушки влага, содержащаяся в отходах,превращается в пар. Общая потребность в энергии на этой стадии состоит из двухсоставляющих: энергии, необходимой для повышения температуры до 100°С приатмосферном давлении (для подъема температуры воды с 20 до 100 °С необходимо 334кДж/кг), и энергии, необходимой для превращения воды в пар (2260 кДж/кг).Температура других компонентов отходов не может превышать 100°С до тех пор,пока вода не превратится в пар.
На следующей стадии в зоне газификации происходитпревращение горючих веществ в летучие компоненты.
Летучие газы, проходя по топке, попадают в зонувоспламенения и загораются при 250°С. Распространение горения увеличивается приросте плотности и объема газового потока. После воспламенения летучиекомпоненты сгорают, причем дополнительный подвод тепла уже не требуется. Важно,чтобы «постель» (слой) сжигаемого материала была равномерной и имеланужную высоту. Учитывая, что отходы обычно засыпают в устройство для сжиганияслоями высотой 100—120 см и что их объем сразу же уменьшается, нужно такпроводить засыпку, чтобы всегда обеспечивалась равномерная плотность инеобходимая высота слоя отходов, предназначенных для сжигания.
В зоне сгорания повышается температура отходов. Дляполного их сгорания и охлаждения колосников в этой зоне необходим подводдостаточного количества воздуха, причем необходимо, чтобы отходы долгонаходились в зоне высоких температур. Если утилизируются сырые необработанныеотходы, то период их полного сгорания составляет не менее 3 ч.
В зоне дожигания происходит охлаждение раскаленногошлака воздухом или водой до 250—350 °С.
В процессе сгорания 1 т твердых отходов в среднемобразуется до 4000 м3 газообразных продуктов (в пересчете на 0 °С),в которых содержится от 20 до 100 кг летучей золы.
Промышленные отходы перед сжиганием должны пройти рядподготовительных операций: дробление, гомогенизацию, дегидратацию и др.
На рисунке 4 представленапромышленная установка сжигания токсичных отходов, предназначенная дляодновременного сжигания как жидких, так и твердых отходов предприятиймашиностроения, химической и лакокрасочной промышленности, в технологическихциклах которых используются различные токсичные вещества, эмульсии,растворители и нефтепродукты. А также очистка металлической тары и металлоломаот остатков красок, смол и клеевых материалов.
Преимущества данной установки состоят вследующем:
ØСжигание различного вида отходов в четырехкамерной печи особойконструкции;
ØОптимальное ведение процесса путем регулирования параметровтеплообразования и сжигания;
ØПолное сжигание отходов с различной теплотворной способностью достерильной золы;
ØСокращение объема отходов в 50-100 раз;
ØВозможность переработки жидких негорючих отходов;
ØОсобенности технологического процесса и конструкция установкиобеспечивают отсутствие в сбросных газах вредных веществ;
ØНаличие эффективной системы газоочистки обеспечивает соблюдениепредельно допустимых выбросов в атмосферу;
ØБезопасная эксплуатация оборудования с помощью системы блокировоки контроля процессов сжигания и газоочистки;
ØИспользование тепла от сжигаемых отходов для нагрева воды илипара.
/>
Рис 4.Установка для сжигания токсичных отходов
А1 — камерапрокалки металлической тары; А2 — камера сжигания твердых отходов; A3 — камера сжигания жидких отходов; А4 — камера дожигания дымовых газов; Б1- Б5 — баки; H1 — Н6 — насосы; С1 — скруббер; AT1 — АТ2 — теплообменники; В1 — вентилятор; К1 — узел загрузки; Т1 — тележка; Р1 — рекуператор; Ф1 — фильтр рукавный.
/> — сжатый воздух
/> — масла и нефтешламы
/> — техническая вода
/> — дымовые газы5 ПОЛИГОНЫ ДЛЯ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ
Централизованный сбор,транспортировка, обезвреживание и захоронение неутилизируемых токсичных промышленных отходовобеспечивают эффективную санитарную очисткугородов. Количество и разнообразиетоксичных промышленных отходов в настоящеевремя так велико, что обезвреживание этих отходов на самих предприятиях экономически нецелесообразно. Все эти отходы из-за химических и физических свойств не могут бытьобезврежены и уничтожены с соблюдением мер безопасности и охраны окружающей среды совместно с бытовыми отходамиметодом сжигания или складирования на полигонах, поэтому появилась необходимость создания региональных полигонов по обезвреживанию и захоронению неутилизируемых токсичных промышленных отходов
Полигоны для захоронения отходов являютсяприродоохранными сооружениями, предназначенными для регулярногоцентрализованного сбора, удаления, обезвреживания и хранения неутилизируемыхотходов. Количество и мощность полигонов для каждого региона обосновываетсятехнико-экономическими расчетами.5.1 Общиесведения
При организации полигонов для захоронения отходовважное значение имеют:
• правильный выбор площадки;
• создание необходимых инженерныхсооружений;
• порядок заполнения полигона отходами;
• глубина предварительной обработкиотходов;
• проведение мониторинга окружающейсреды;
• контроль за образованием,сбором и транспортировкой биогаза;
• контроль за образованием,сбором и удалением фильтрата.
В составе полигона следует предусматривать:
Øзавод по обезвреживанию токсичных промышленных отходов;
Øучасток захоронения токсичных промышленных отходов;
Øгараж специализированного автотранспорта, предназначенного дляперевозки токсичных промышленных отходов.
Завод по обезвреживаниютоксичных промышленных отходов предназначен для сжигания и физико-химическойпереработки отходов с целью их обезвреживания или понижения токсичности (классаопасности), перевода их в нерастворимые формы обезвоживания и сокращения объемаотходов, подлежащих захоронению.
Участок захоронения токсичных промышленных отходовпредставляет собой территорию, предназначенную для размещения специальнооборудо-ванных карт(котлованов), в которые складируются токсичные твердыеотходы различных классов опасности, а также вспомогательных зданий исооружений.
В соответствии ссовременными требованиями захоронение отходов должно быть оборудованоследующими отдельными инженерными сооружениями:
Ø уплотненным основанием из минеральныхслоев в комбинации с искусственными материалами;
Ø проездами;
Ø сооружениями по сбору просачивающейсяводы и ее очистке;
Ø сооружениями по сбору и утилизациивьщеляющегося газа;
Ø • сооружениями по защите ландшафта с помощьюрекультивации земель.
Полигоны размещают в свободных от застройки, открытых, хорошо проветриваемыхнезатопляемых местах, на которых возможно выполнение необходимых инженерныхработ. Вокруг полигона на расстоянии не менее 3000 м должна быть созданасанитарно-защитная зона.
Полигон может располагаться на расстоянии не менее 200м от сельскохозяйственных угодий и транзитных магистральных дорог и не менее 50м от лесных массивов.
Место захоронения должно располагаться нанезначительном удалении от главных транспортных магистралей и быть связано сними дорогой хорошего качества.
Дефицит площади для захоронения отходов вблизи крупныхгородов можно уменьшить путем организации сети перегрузочных станций, гдеотходы должны сортироваться, измельчаться и накапливаться по видам. Этопозволяет сократить их объем и использовать для захоронения более удаленныеполигоны.
Полигоны размещаются на участках со слабо фильтрующимифунтами (глина, суглинок, сланцы и т. д.), имеющими коэффициент фильтрации неболее 0,00001 см/с. Уровень фунтовых вод при их наибольшем подъеме долженсоставлять не менее 2 м от нижнего уровня захороняемых отходов (как правило,заглубленного на 7—15 м).
Главными конструктивными элементами участказахоронения отходов являются герметизирующая облицовка, защитный облицовочныйслой, дренажный слой для фильтрата и верхнее покрытие. Для обеспечениягерметичности применяют минеральные (глиняные) покрытия, полимерные пленочныематериалы (например, полиэтилен высокого давления), покрытия из асфальтобетона,а также усиление почвы бентонитом.
Захоронение должно быть оборудовано надежной системойсбора и удаления фильтрата. Для обеспечения хорошего дренажа на все основаниехранилища поверх герметизирующего покрытия укладывают высокопористый слойкакого-либо материала, например щебня.
Приему на полигон не подлежат следующие виды отходов:
Øотходы, для которыхразработаны эффективные методы извлеченияметаллов или других веществ (отсутствие методов утилизации и переработкиотходов в каждом конкретном случае должно быть подтверждено соответствующими министерствами);
Øрадиоактивные отходы;
Øнефтепродукты, подлежащиерегенерации5.2 Технологическая схема работы полигона
Технологическая схема работыполигона должна предусматривать следующие основные мероприятия, позволяющие регулярно и организованно, с соблюдением мер безопасности, удалять неутилизируемые токсичные промышленные отходыпредприятий и организаций, обезвреживать их и надежно захоранивать,обеспечив защиту окружающей среды:
Øорганизацию сбора неутилизируемых токсичных промышленных отходовна предприятиях-поставщиках;
Øорганизацию транспортировкитоксичных отходов на полигон;
Øорганизацию приема,обезвреживания и захоронения токсичных отходов на полигоне.
При организации сбора токсичных промышленныхотходов на предприятиях-поставщиках следует руководствоваться документом «Предельное количество накопления токсичных промышленных отходовна территории предприятия (организации)" исанитарными правилами «Порядок накопления,транспортировки, обезвреживания и захоронениятоксичных промышленных отходов".
Способ временного хранения отходов определяется их физическимсостоянием и классом опасности веществ — компонентов отходов. При наличии в составе отходов веществ различного класса опасностиих следует относить к токсичным на основании нормативного материала
Временное хранение отходовнеобходимо осуществлять, как правило, встационарных складах. Допускаетсявременное хранение отходов на специальнойплощадке под навесом при соблюдении определенных условий.
Хранение токсичных отходов в открытом виде (навалом, насыпью)или в негерметичной открытой таре как на складе, так и на специальной площадке не допускается.
Транспортировка токсичных промышленныхотходов на полигон, как правило осуществляется специализированнымтранспортом полигона.
Весь автотранспорт, предназначенный для транспортировкиотходов должен быть переоборудован с целью:
ØОбеспечения механизации погрузки и выгрузки отходов;
ØИсключения возможности потери отходов и загрязнения окружающейсреды при транспортировке;
ØОбеспечения удобства и безопасности обслуживания.5.3 Обезвреживание токсичных промышленных отходов
Жидкие негорючие отходы, поступающих на полигон, перед захоронениемследует обезвоживать и при технической возможности обезвреживать (понижение валентности некоторых металлов, перевод в нерастворимыесоединения).
Жидкие, твердые ипастообразные горючие отходы, поступающие на полигон, следует сжигать в печах по возможности с утилизацией физического тепла продуктов сгорания, споследующей очисткой отходящих газов от вторичных вредных веществ.
Твердые и пастообразные негорючие отходы, содержащие растворимыевещества 1 класса опасности, как правило, при технической возможности перед захоронением подлежат частичномуобезвреживанию, заключающемуся впереводе токсичных веществ в нерастворимые соединения. Допускается при соответствующем технико-экономическом обоснованиинепосредственное захоронение твердых и пастообразных негорючих отходов, содержащих растворимые вещества 1 класса опасности, вгерметичных металлических контейнерах.
В цехе физико-химическогообезвреживания твердых и жидких негорючих отходов следует предусматривать:
а) установку по обезвреживанию твердых циансодержащихотходов, включающую системы:
Øприема и измельчения отходов;
Øприготовления суспензии и перевода цианидов в цианаты:
Øфильтрации суспензии;
б) установку по обезвреживанию отходовгальванических производств,включающую:
Øемкостный парк для приема отходов;
Øсистему восстановления Сr+6 и Мn+7 раствором серной кислоты и железного купороса;
Øсистему осаждения ионов тяжелыхметаллов известковым молоком;
Øсистему фильтрации осадка;
в)установку обезвреживания мышьяксодержащих отходов,включающую:
Øемкостный парк для приемаотходов;
Øсистему перевода соединений трехвалентного и треххлористого мышьяка в мышьяковую кислоту, арсенат натрия инитрооксифенил — аросоновую кислоту;
Øсистему осаждения мышъяксодержащих соединений известковым молокомв виде арсената кальция;
Øсистему фильтрации осадка;
Øсистему отпарки фильтрата.
Перечень групп отходов и методов их переработки
Номер группы
отходов Отходы Состав отходов Агрегатное состояние Методы переработки и захоронения /> I Гальванических производств
Слабокислые или щелочные, содержащие
соли металлов или их
гидроксиды
Жидкие влажностью80- 95% no
массе
Физико-химический метод переработки, заключающийся в понижении валентности некоторых металлов (Cr, Mn), осаждении гидроксидов и других нерастворимых
солей, фильтрации. Осадки после фильтрации транспортируются на захоронение в специальные карты, а фильтрат направляется на очистку /> 2
Шламовые
осадки
очистных
сооружений
To же, содержащие
минеральные соли, соли металлов
или их гид-
роксидм Тоже /> Жидкие влажностью 80- 90% по массе /> /> /> /> /> /> 3
Садержащие мышьяк
а)жидкие
Мышьяко-
вый и мышьяковистый
ангидриды и
другие соединения
мышьяка в смеси с другими солями
Жидкие
влажностью 85- 98% по
массе
Физико-химический метод переработки, заключаюшийся в переводе соединений мышьяка в арсенид калия, отстаивании и фильтрации
Осадок после фильтрации транспортируется на захоронение в специальные карты, а фильтрат направляется на выпарку /> б) твердые и смолообразные Соли мышьяка
Твердые
влажностью 10- 15%по массе 3aтapивание в герметичные контейнеры и захоронение в специальные карты /> 4 Содержащие цианистые соединения
Цианистые
соединения
и другие co-
ли
Твердые,
жидкие
Физико-химический метод переработки, заключающийся в дроблении твердых отходов и их перемешивании с жидкими отходами (или водой), переводе цианидов в цианаты, отстаивание и фильтрация. Осадок после фильтрации
транспортируется на захоронение в специальные карты, а фильтрат направляется на локальные очистные сооружения /> 5
Органические горючие:
а)твердые
Обтирочные материалы; загрязненые опилки;
ветошь; загрязненная деревянная тара; твердые смолы; мастика; промасленная бумага и
упаковка; обрезки пластмасс,
оргстекла; остатки лакокрасочных материалов; пестициды Твердые Термическоеe обезвреживание с утилизацией тепла отходящих газов для выработки водяного пара энергетических параметров в котлах-утилизаторах и с системой очистки отходящих газов от пыли и паров хлористого водорода, фтористого водорода и оксидов серы. Зола и ишак, образующихся при сжигании отходов, транспортируются на захоронение в специальные карты /> б)жидкие Жидкие нефтепродукты, не подлежащие регенерации; мас- ла;. загрязненные бензин, керосин, нефть и мазут
Жидкие
Влажностью до 15% по массе Тоже /> в) пастообразные
Загрязненные пастообразные лаки, эмали,
смолы, краски, масла Пастообразные влажностью до 10% по массе Тоже /> 6 Жидкие органические горючие, содержащие хлор (не менее 40%) Загрязненные растворители, кубовые остатки
Жидкие
Влажностью до 15% no массе Термическоеe обезвреживание с утилизацией тепла отходящих газов для выработки водяного пара в котлах-утилизаторах и с системой утилизации хлористого водорода в виде раствора соляной кислоты, хлористого кальция или других солей /> 7 Гальванических производств Смесь солсй металлов или их гидроксидов Твердые влажностью 10-15% по массе транспортируются на захоронение в специальные карты /> 8 Ртутьсодержащие
Неисправные ртутные дуговые и люминесцентные
лампы Твердые Демеркуризация ламп с утилизацией ртути и других ценных металлов /> 9
Формовочная
смесь Земля, загрязненная органическими веществами Тоже Прокаливание с утилизацией земли /> 10 Сильнодействующие ядовитые вещества Мышьяковый и мышьяковистый ангидриды, сулема, соли синильной кислоты, соли нитрилакрн-лпвой кислоты Твердые, пастообразные Затаривание в герметичные контейнеры и захоронение в специальные карты /> /> /> /> /> /> />
5.4Типы захоронения
Существуют два основных типа захоронения: наземное иподземное.
Подземные захоронения — шахты, пустоты, скважины,старые нефтяные поля и другие выработки — используются в основном дляразмещения опасных и радиоактивных отходов.
Наземные захоронения различных видов (рис. 5)используют для размещения бытового и строительного мусора, а также промышленныхотходов с точно учтенным небольшим содержанием токсичных компонентов.
/>/>/>
/>
Рис. 5. Виды наземных захороненийотходов:
A — отвальный тип захоронения; Б —захоронение на склонах; В — захоронение в котлованах; Г — захоронение вподземном бункере; 1 — отходы; 2— гидроизоляция; 3— бетон
Захоронения отвального типа имеютследующие преимущества:
основание захоронения расположено на земнойповерхности;
имеется хорошая возможность контроля за уплотнениемразмещаемого материала;
отвод вод происходит безиспользования насосов;
имеется хороший контроль за состоянием дренажныхсистем.
Недостатки захоронений отвальноготипа состоят в:
сложности оценки устойчивости откосов, особенно прибольшой высоте захоронения;
высоких сдвиговых напряжениях наосновании откосов;
необходимости использования специальных строительныхконструкций для повышения устойчивости захоронения;
создании эстетической нагрузки наландшафт.
Захоронения на склонах в отличие от рассмотренныхзахоронений отвального типа требуют дополнительной защиты тела захоронения отсползания и от смыва водой, стекающей по склону. Защита осуществляется спомощью строительных конструкций.
Захоронение в котлованах в меньшей степени влияет наландшафт и не создает опасности, связанной с устойчивостью. Однако оно требуетотвода вод с помощью насосов, так как основание расположено ниже поверхностиземли. Такое захоронение создает дополнительные трудности для гидроизоляциибоковых склонов и основания захоронения отходов, а также требует постоянногоконтроля за дренажными системами.
Захоронения в подземных бункерах по всем параметрамболее удобны и экологически чисты, однако из-за больших капитальных затрат наих сооружение они могут использоваться только для удаления небольших количествотходов.
Укладка отходов должна осуществляться слоями толщинойне более 2 м при обязательном уплотнении, обеспечивающем наибольшуюкомпактность и отсутствие пустот, что особенно важно при захоронениикрупногабаритных отходов.
Уплотнение отходов при захоронении необходимо нетолько для максимального использования свободного пространства, но и дляисключения проблем, связанных с последующим оседанием тела захоронения. Крометого, рыхлое тело захоронения, имеющее плотность ниже 0,6 т/м3,усложняет контроль за фильтратом, так как в теле неизбежно возникает множествоканалов, затрудняющих его сбор и удаление.
Степень компактирования отходов зависит отиспользуемого оборудования, природы отходов и способа их размещения. Длякомпактирования отходов применяют обычные дорожные машины, такие как бульдозерына гусеничном ходу, а также специальные тяжелые компакторы со стальнымизубчатыми колесами. Использование компакторов позволяет уплотнять телозахоронения до 0,7—0,8 т/м3.
Послойное перекрытие всего основания небольшими слоямиотходов равномерной толщины более целесообразно, чем укладка отходов на всювысоту захоронения, но на отдельных участках.
Однако иногда, прежде всего по экономическимсоображениям, заполнение хранилища производят посекционно. Основными причинамисекционного заполнения являются: необходимость разделения различных типовотходов в пределах одного полигона, а также стремление к уменьшению площадей,на которых образуется фильтрат.
При оценке устойчивости тела захоронения следуетразличать внешнюю и внутреннюю устойчивость. Под внутренней устойчивостьюпонимают состояние самого тела захоронения (устойчивость бортов, устойчивость квспучиванию); под внешней устойчивостью понимают устойчивость основаниязахоронения (оседание, раздавливание). Недостаточная устойчивость можетповредить дренажную систему и гидроизоляцию.
Оседание может явиться следствиемследующих причин: » вытеснения воды из влажных отходов; » увеличения объемапустот вследствие истечения биогазов, образующихся в результатемикробиологических процессов; « дробления отходов за счет механическихнагрузок. Некоторые специалисты считают, что уложенный слой отходов послекомпактирования должен ежедневно пересыпаться грунтом, что позволяет снизитьопасность переноса инфекций грызунами и птицами, а также исключить загрязнениеместности при ветреной погоде. При больших площадях полигона это не всегдавыполняется из-за технических и экономических трудностей. Более выгоднымявляется использование для временного укрытия тела захоронения полимерныхпленок, синтетических разрушающихся пен и других материалов.
После завершения захоронения его необходимогидроизолировать сверху и провести рекультивацию земель. Такие захоронениядолжны быть защищены от дальнейшего проникновения осадков и вод просачивания.Делается это не сразу после завершения захоронения, а после окончания биологическихпроцессов в теле захоронения и полного прекращения выделения газов. В противномслучае закрытое захоронение может превратиться в бомбу замедленного действия.
Поскольку при захоронении отходов на неорганизованныхсвалках не выполняются современные требования по гидроизоляции, то эти свалкиявляются источником загрязнения грунтовых вод и почвы.
Литература
1. Б.Б. БобовичТранспортирование, сжигание и захоронение отходов: Учебное пособие. М-во общ ипроф образования РФ, Моск. гос. индустр. университет, 1998.
2. П.П. ПальгуновУтилизация промышленных отходов. М.:1990.
3. Кукуева Т.И.Утилизация промышленных и бытовых отходов. Томск, 1992.
4. Пособие попроектированию полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленныхотходов. Москва, 1990.
5. Раковская Е.Г.Промышленная экология. С.-П., 2002.