Методы переработки твердых отходов – Основные методы переработки отходов

Содержание

Основные методы переработки отходов

Комплекс
технических и технологических решений,
сопровождающих процессы обращения с
отходами с момента их образования и до
захоронения неутилизируемых компонентов,
является  основой управления в системе
обращения с отходами.

Основными
методами переработки отходов являются:

        компостирование,

        биоразложение,

        сжигание.

Эти
методы особенно эффективны при переработке
ТБО.

1. Компостирование. 

Компостирование
считается формой переработки, нацеленной
на сырую органическую отходную массу.
Компостирование – это биологический
метод обезвреживания ТБО. Иногда его
называют биотермическим методом.

Сущность
процесса заключается в следующем:
разнообразные, в основном теплолюбивые
микроорганизмы активно растут и
развиваются в толще мусора, в результате
чего происходит его саморазогревание
до 600С.
При такой температуре погибают
болезнетворные и патогенные микроорганизмы.
Разложение твердых органических
загрязнений в бытовых отходах продолжается
до получения относительно стабильного
материала, подобного гумусу.

Механизм
основных реакций компостирования такой
же, как при разложении любых органических
веществ. При компостировании более
сложные соединения разлагаются и
переходят в более простые.

Стоимость
методов компостирования растет с
применением специализированной техники
и может достигать значительных величин.

Схема
работы мусороперерабатывающего завода
следующая
. Законченный
цикл обезвреживания ТБО состоит из трех
технологических этапов:

        прием
и предварительная подготовка мусора;

        собственно
биотермический процесс обезвреживания
и компостирования;

        обработка 
компоста.

Переработка
мусора должна обязательно сочетаться
с выдачей продукции, безопасной и в
эпидемиологическом отношении.

Обезвреживание
отходов обеспечивается в первую очередь
высокой температурой аэробной ферментации.
В ходе биотермического процесса
происходит гибель большей части
патогенных микроорганизмов.

Однако,
компост, получаемый в результате
биотермического обезвреживания ТБО на
мусороперерабатывающих заводах, не
должен быть использован в сельском и
лесном хозяйства, т.к. содержит примеси
тяжелых металлов, которые через травы,
ягоды, овощи или молоко могут причинить
вред здоровью человека.

По
этой же причине целесообразно
несистематическое применение таких
компостов в городских скверах и
парках.

Недостатком
компостирования является
необходимость
складирования и обезвреживания
некомпостируемой части мусора, объем
которой составляет значительную
часть от общего количества мусора.

 2. Биоразложение органических
отходов 

Общепризнанно,
что биологические методы разложения
органических загрязнений считаются
наиболее экологически приемлемыми и
экономически эффективными.

Технология
процесса биоразложения отходов различна.
Например: в биопрудах – жидкие отходы,
в биореакторах – жидкие, пастообразные,
твердые, в биофильтрах — газообразные.
Существуют и другие модификации
биотехнологии.

Существенными
недостатками аэробных технологий,
 особенно
при обработке концентрированных сточных
вод, являются энергозатраты
на аэрацию и проблемы, связанные с
обработкой и утилизацией  большого
количества образующегося избыточного
ила (до 1–1,5 кг биомассы микроорганизмов
на каждый удаленный килограмм органических
веществ).

Исключить
указанные недостатки помогает анаэробная
обработка сточных вод методом
метанового сбраживания.
 При
этом не требуется затрат энергии на
аэрацию, что играет большую роль в
условиях энергетического кризиса,
уменьшается объем осадка и, кроме того,
образуется ценное органическое топливо
– метан.

В
перечень веществ, биоразлагаемых
анаэробным способом, входят органические
соединения различных классов: спирты;
альдегиды; кислоты алифатического и
ароматического рядов.

Последовательное
многоступенчатое разрушение молекул
органических веществ возможно благодаря
уникальным  способностям определенных
групп микроорганизмов осуществлять катаболический
процесс
 расщепление
сложных молекул до простых
 и
существовать за счет энергии разрушения
сложных молекул, не имея доступа ни к
кислороду, ни к другим, предпочтительным
в энергетическом отношении акцепторам
электронов (нитрат, сульфат, сера и
др.). Микроорганизмы
используют для этой  цели углерод
органических веществ.
 Следовательно,
в процессе восстановительного расщепления
сложные органические молекулы разрушаются
до метана и углекислого газа.

Нет
уверенности в том, что биотехнология
является надежным и безопасным 
способом  обеспечения  экологической 
чистоты.  Поэтому при обсуждении
перспектив эффективного использования
биотехнологии для обезвреживания
различных отходов, в том числе особо
опасных, всегда необходим контроль
степени микробного загрязнения
объектов окружающей среды и очищенных 
субстратов.

3. Сжигание
отходов
 

Твердые
бытовые отходы представляют собой
гетерогенную смесь, в которой присутствуют
почти все химические элементы в виде
различных соединений. Наиболее
распространенными элементами являются
углерод, на долю которого приходится
около 30% (по массе) и водород 4% (по массе),
входящие в состав органических соединений.
Теплотворная способность отходов во
многом определяется именно этими
элементами. В промышленно развитых
европейских регионах теплотворная
способность ТБО составляет 1900–2400
ккал/кг, а в ряде случаев достигает 3300
ккал/кг и прогнозируется дальнейший
рост теплотворной способности отходов,
что окажет влияние на конструктивные
особенности элементов термического
оборудования.

Сжигание
ТБО, как правило, является окислительным
процессом. Поэтому и в камере сжигания
превалируют окислительные реакции. 
Главными продуктами сгорания углерода
и водорода являются соответственно
СО2 и
Н2О.

При
сжигании необходимо учитывать, что в
ТБО присутствуют потенциально опасные
элементы, характеризующиеся высокой
токсичностью, высокой летучестью и
содержанием, такие как например различные
соединения галогенов (фтора, хлора,
брома), азота, серы, тяжелых металлов
(меди, цинка, свинца, кадмия, олова,
ртути).

Можно
отметить два основных пути образования
диоксинов и фуранов при термической
переработке ТБО:

        первичное
образование в процессе сжигания ТБО
при температуре 300–600ºС;

        вторичное
образование на стадии охлаждения дымовых
газов, содержащих HCl,
соединения меди (и железа) и углеродсодержащие
частицы при температуре 250–450ºС
(реакция гетерогенного оксихлорирования
частиц углерода).

Температура
начала распада диоксинов –700ºС,
нижний температурный предел образования
диоксинов –250–350ºС.

Для
того, чтобы при сжигании на стадии
газоочистки обеспечить снижение
содержания диоксинов и фуранов до
требуемых норм (0,1 нг/м3)
должны быть реализованы так называемые
первичные мероприятия, в частности, «правило
двух секунд» 
  геометрия 
печи должна обеспечить продолжительность 
пребывания газов не менее 2 сек. в зоне
печи с температурой не менее 850ºС
(при концентрации кислорода не менее
6%).

Стремление
к достижению при сжигании максимально
высоких температур и созданию каких-либо
дополнительных зон дожигания не решает
полностью проблему снижения концентрации
диоксинов в отходящих газах, так как не
учитывает способности диоксинов в
новому синтезу при снижении температуры.

Высокие
температуры приводят к увеличению
выхода летучих компонентов и росту
выбросов опасных металлов.

Теоретически
возможны два способа подавления
образования диоксинов:

        связывание
образующегося при сжигании ТБО HCl 
с помощью соды, извести или гидроксида
калия;

        перевод
в неактивную форму ионов меди и железа,
например, связывание меди в комплексы
с помощью аминов.

 В
зависимости от температуры процесса,
все методы термической переработки
ТБО, нашедшие промышленное применение
или прошедшие опытную апробацию, можно
разделить на две большие группы:

        процессы
при температурах ниже температуры
плавления шлака;

        процессы
при температурах выше температуры
плавления шлака.

Термические
процессы, осуществляемые при
температурах менее 1300ºС,
применяют наиболее часто. Наибольшее
распространение получили процессыслоевого
сжигания
исжигание в
кипящем слое
, требующие
принудительного перемешивания и
перемещения материала. В настоящее
время в стадии разработки находится
весьма перспективный процесс сжигания
– газификации отходов в плотном слое,
реализуемый без принудительного
перемешивания и перемещения материала.

Слоевое
сжигание ТБО осуществляют на подвижных
решетках (колосниковых и валковых) и во
вращающихся барабанных печах.

3.1.  Слоевое
сжигание.

Сжигание
на колосниковых решетках.

Все колосниковые
решетки
 устанавливаются
в топке, которая представляет собой
камеру сгорания, куда подаются отходы
и дутьевой воздух в качестве окислителя
органических веществ.

Переталкивающие
решетки как с прямой, так и с обратной
подачей материала представляют собой
систему, состоящую из подвижных и
неподвижных колосников для перемещения
и перемешивания отходов. Колосниковые
решетки с прямой подачей
(поступательно-переталкивающие решетки)
имеют малый угол наклона (6–12,5º)
и переталкивают материал в сторону
выгрузки шлака (в направлении перемещения
материала). Колосниковые решетки с
обратной подачей (обратно-переталкивающие
решетки) имеют большой угол наклона
(обычно 21–25º)
и переталкивают материал (нижний слой
отходов) в сторону, противоположную
выгрузке шлака и перемещению отходов.
При этом часть горящего слоя отходов
возвращается к началу решетки, что
интенсифицирует процесс горения.

Сжигание
на валковых решетках.

Слоевое
сжигание ТБО на валковых решетках
применяется в промышленной практике
достаточно широко. При
использовании топок с валковыми
решетками,
 заимствованными
из практики сжигания угля, материал
перемещается с помощью вращающихся
валков (барабанов).

Опыт
эксплуатации  заводов, на которых
реализовано слоевое сжигание ТБО в
топках с валковыми решетками, позволил
выявить целый ряд недостатков:

        неудовлетворительная
работа и отрицательное экологическое
влияние вследствие плохой стабилизации
процесса сжигания;

        часто
не достигается оптимальная температура;

        большой
выход недожога;

        плохое
качество шлака;

        значительная
потеря черных металлов;

        эксплуатационные
осложнения при попадании в печь бордюрного
камня и больших количеств металла;

        сложность
организации эффективной газоочистки
при нестабильном горении отходов и др.

Механическое
внедрение европейского оборудования,
предназначенного для прямого сжигания
неподготовленных городских отходов в
России недопустимо, так как в городах
РФ практически отсутствует сбор отходов.

Сжигание
в барабанных печах.

Барабанные
вращающиеся печи для сжигания исходных
(неподготовленных) ТБО применяют редко.
Чаще всего эти печи используют для
сжигания специальных, в том числе и
больничных, отходов, а также жидких и
пастообразных промышленных отходов,
обладающих абразивным действием.

Барабанные
печи устанавливаются с небольшим
наклоном в направлении движения отходов.
Скорость вращения печи от 0,05 до 2 об./мин.
Со стороны загрузки подаются отходы,
воздух и топливо. Шлак и зола выгружаются
с противоположного конца печи. В первой
части печи отходы подсушиваются до
температуры 400ºС
а затем происходит газификация и
сжигание, обычно при температуре
900–1000ºС.

В
практике мусоросжигания барабанные 
печи ранее часто использовали в качестве
дожигательных барабанов после колосниковых
решеток.

Практика
применения барабанных печей в качестве
дожигательных барабанов  на 
мусоросжигательных  заводах 
считается устаревшей и подобная
технология не закладывается в проекты
новых заводов.

 3.2. Сжигание
в кипящем слое.

Сжигание
в кипящем слое
 
осуществляется за счет
создания двухфазной псевдогомогенной
системы «твердое-газ» за счет превращения
слоя отходов в «псевдожидкость» под
действием восходящего потока газа,
достаточного для поддержания твердых
частиц во взвешенном состоянии.

Слой
напоминает кипящую жидкость, и его
поведение подчиняется законам
гидростатики.

Считается,
что сжигание в кипящем слое по
эколого-экономическим параметрам в
ряде случаев превосходит традиционное
слоевое сжигание.

Печи
для сжигания ТБО в кипящем слое
обеспечивают наилучший режим теплопередачи
и перемешивания обрабатываемого
материала и по этим характеристикам
превосходят котлоагрегаты с переталкивающими
решетками. Кроме того, аппараты кипящего
слоя не имеют движущихся частей или
механизмов. Однако необходимость
обеспечения режима псевдоожижения
обрабатываемого материала накладывает
ограничение на его гранулометрический
и морфологический состав, а также на
теплотворную способность. В ряде случаев
процесс сжигания в кипящем слое, особенно
в циркулирующем кипящем слое, оказывается
более дорогим, чем слоевое сжигание.

Производительность
печей для сжигания ТБО в кипящем слое
составляет от 3 до 25 т/час. Преобладающая
температура сжигания 850–920ºС.

В
связи с тем , что температура сжигания
ТБО в кипящем слое на 50–100ºС
ниже по сравнению со слоевым сжиганием,
заметно снижается возможность образования
оксидов азота за счет окисления азота
воздуха, в результате чего снижаются
выбросы NO с
отходящими газами.

Роль 
теплоносителя

 в
системах кипящего слоя обычно выполняет
тонкозернистый песок
, поверхность
частиц которого создает большую по
сравнению с традиционным колосниковым
сжиганием поверхность нагрева.

После
разогревания песка с помощью запальной
горелки до температуры 750–800ºС
начинают подачу отходов в кипящий слой,
где они смешиваются с песком и в процессе
движения истираются.

В
результате хорошей теплопроводности
песка отходы начинают быстро и равномерно
гореть. Выделяющееся при этом тепло
обеспечивает поддержание песка в горячем
состоянии, что позволяет работать в
автогенном режиме без подвода
дополнительного топлива для поддержания
режима горения.

3.3. Сжигание
при температурах выше температуры
плавления шлака.

Основными
недостатками
 
традиционных методов
термической переработки ТБО являются 
большой объем отходящих газов (5000–6000
м3 на
1 т отходов) и образование значительных
количеств шлаков (около 25% по массе или
менее 10% по объему). Кроме  того, шлаки
имеют повышенное содержание тяжелых
металлов и по этой причине находят 
лишь  ограниченное применение, в
основном, в качестве пересыпного
материала на свалках.

Для
получения расплава шлака непосредственно
в процессе термической переработки ТБО
необходимо обеспечить температуру в
аппарате выше температуры плавления
шлаков (около 1300ºС).
Это, как правило, требует либо использования
кислорода, либо подвода дополнительной
энергии. Замена  части дутьевого
воздуха на кислород одновременно
обеспечивает снижение количества
отходящих газов.

Наиболее
очевидным способом повышения температуры
сгорания отходов является уменьшение
содержания в используемом окислителе
(воздухе) доли инертного компонента
(азота), на нагрев которого расходуется
значительная часть выделяющейся энергии.

Вторым
значительным преимуществом сжигания
в кислороде является резкое сокращение
объема дымовых газов и следовательно,
снижение затрат на газоочистку. Кроме
этого, сниженная концентрация азота в
дутьевом воздухе позволяет уменьшить
количество образующихся при высоких
температурах оксидов азота, очистка от
которых представляет собой серьезную
проблему.

В
начале 90-х годов для термической
переработки ТБО при температуре
1350–1400ºС
предложены металлургические печи
Ванюкова. Сжигание осуществляется в
кипящем слое барботируемого шлакового
расплава, который образуется из
загружаемых в печь золошлаковых отходов
ТЭЦ.

Механический
перенос этого процесса для широкомасштабной
термической переработки ТБО не может
быть осуществлен из-за:

        того,
что КПД печи Ванюкова из-за высокой
температуры отводимых газов (1400–1600ºС)
очень низок;

        того,
что в переработку поступает преимущественно
органическое сырье, т.к. ТБО на 70–80%
состоят из органических компонентов.
При нагревании минеральные вещества
переходят в жидкую фазу, а органические
в газообразную,

        отсутствия
широкомасштабных испытаний процесса
применительно к ТБО, что не позволяет
отработать: узлы загрузки и разгрузки;
автоматизацию процесса с учетом колебаний
состава сырья, состава и объема отходящих
газов и др.; автогенность процесса
применительно к термообработке 
отходов как гетерогенной смеси многих
компонентов, отличающихся составом,
крупностью и теплотворной способностью.
Следует заметить, что колебания состава
ТБО несопоставимы с колебаниями состава
порошкообразных концентратов, направляемых
для плавки в печи Ванюкова. Тщательное
усреднение колебаний состава концентратов
позволяет добиться колебаний в пределах
0,5%, в то время как исходные ТБО усреднению
практически не поддаются;

        высокой
стоимость процесса и оборудования.

Таким
образом, наиболее целесообразно
использовать  сжигание при температурах
выше температуры плавления шлака для
переработки не исходных ТБО, а для
обезвреживания шлаков или их обогащенных
фракций, образовавшихся в термических
процессах переработки ТБО при температурах
ниже температуры плавления шлака. Выход
шлаков в этих процессах составляет
10–25% от исходных ТБО, что резко снижает
потребную производительность печей и
позволяет периодически вовлекать шлак
в переработку.

 

studfile.net

Методы и способы переработки мусора (ТБО)

В нашем мире, благодаря тому, что численность населения постоянно увеличивается, потребление ресурсов также неуклонно растет. А потребление восстанавливаемых ресурсов и невосстанавливаемых ресурсов сопровождается увеличением количества отходов. Мусорные свалки, загрязнение водоемов – это все то, к чему приводит жизнедеятельность человека.

И логично, что без применения инновационных способов мусоропереработки, существует большая вероятность превращения планеты в одну громадную свалку. И неудивительно, что ученые постоянно придумывают и внедряют на практике новые способы переработки ТБО. Какие же методики применяются сегодня?

1. Захоронение отходов на полигонах. Сюда относятся

2. Естественные методы разложения ТБО. Сюда относится

  • Компостирование

3. Термическая переработка ТБО. Сюда относится

  • Сжигание
  • Низкотемпературный пиролиз,
  • Высокотемпературный пиролиз (плазменная переработка)

Расскажем обо всем вкратце.

Захоронение мусора

Захоронение на полигонах сегодня является наиболее распространенным в мире способом утилизации отходов. Данный метод применяется к несгораемым отходам и к таким отходам, которые в процессе горения выделяют токсичные вещества.

Полигон отходов (ТБО) не является обычной свалкой. Современные полигоны для утилизации— это сложные инженерные сооружения, оснащенные системами борьбы с загрязнениями подземных вод и атмосферного воздуха. Некоторые полигоны умеют перерабатывать газ, образующийся в процессе гниения отходов газ в электроэнергию и тепло. К сожалению, сегодня это в большей степени относится к европейским странам, поскольку в России очень малый процент полигонов соответствует данным характеристикам.

Главный минус традиционного захоронения отходов заключается в том, что даже при использовании многочисленных систем очистки и фильтров этот вид утилизации не дает возможности полностью избавиться от таких негативных эффектов разложения отходов как гниение и ферментация, которые загрязняют воздух и воду. Поэтому, хотя относительно других способов утилизации, захоронение ТБО стоит достаточно дешево, экологи рекомендуют перерабатывать отходы, сводя к минимуму тем самым риски загрязнения окружающей среды.

Компостирование мусора

Компостирование представляет собой технологию переработки отходов, которая основана на их естественном биоразложении. По этой причине компостирование широко применяется для переработки отходов имеющих органическое происхождение. Сегодня существуют технологии компостирования как пищевых отходов, так и неразделенного потока ТБО.

В нашей стране компостирование не получило достаточно широкого распространения, и обычно оно применяется населением в индивидуальных домах либо на садовых участках. Однако процесс компостирования также может быть централизован и осуществляться на специальных площадках, представляющих собой завод по переработке (ТБО) мусора органического происхождения. Конечным продуктом данного процесса является компост, которому можно найти различные применения в сельском хозяйстве.

Термическая переработка мусора (ТБО)

Поскольку бытовые отходы содержат достаточно высокий процент органической фракции, для переработки ТБО довольно часто применяют термические методы. Термическая переработка мусора (ТБО) представляет собой совокупность процессов теплового воздействия на отходы, необходимых для уменьшения их объема и массы, обезвреживания, и получения энергоносителей и инертных материалов (с возможностью утилизации).

Важными преимуществами современных методов термической переработки являются:

  • эффективное обезвреживание отходов (полное уничтожение патогенной микрофлоры).
  • снижение объема отходов до 10 раз.
  • использование энергетического потенциала органических отходов.

Из всего многообразия, которым могут похвастаться методы переработки ТБО, наиболее распространено сжигание. Основными преимуществами сжигания являются:

  • высокий уровень апробированности технологий
  • серийно выпускаемое оборудование.
  • продолжительный гарантийный срок эксплуатации
  • высокий уровень автоматизации.

Основной тенденция развития мусоросжигания является переход от прямого сжигания отходов к оптимизированному сжиганию полученной из ТБО топливной фракции и плавный переход от сжигания как процесса ликвидации мусору к сжиганию как процессу, который обеспечивает дополнительное получение электрической и тепловой энергии. И наиболее перспективно сегодня применение плазменных технологий, благодаря которым обеспечивается температура выше, чем температуры плавления шлака, что дает возможность получить на выходе безвредный остеклованный продукт и полезную энергию.

Плазменная переработка мусора (ТБО)

Плазменная переработка мусора (ТБО), по существу, представляет собой не что иное как процедуру газификации мусора. Технологическая схема данного способа предполагает собой получение из биологической составляющей отходов газа с целью применения его для получения пара и электроэнергии. Составной частью процесса плазменной переработки являются твердые продукты в виде непиролизуемых остатков или шлака.

Явным преимуществом высокотемпературного пиролиза является то, что данная методика дает возможность экологически чисто и относительно просто с технической стороны перерабатывать и уничтожать самые различные бытовые отходы без необходимости их предварительной подготовки, т.е. сушки, сортировки и т.д. И само собой, использование данной методики сегодня более выгодно с экономической точки зрения, чем применение других, более устаревших методик.

К тому же, при использовании данной технологии получаемый на выходе шлак является совершенно безопасным продуктом, и он может быть использован впоследствии для самых различных целей.

  • Комментарии к статье
  • Вконтакте

ztbo.ru

Утилизация ТБО | Способы утилизации твердых бытовых отходов

Твёрдые бытовые отходы — все виды мусора 4-5 класса опасности (биологического и не биологического происхождения) . Его объем постоянно растёт, он вредит окружающей среде. Утилизация ТБО уменьшает их количество и нивелирует негативное воздействие на экологию.

Зачем утилизировать твёрдые бытовые отходы?

Население планеты использует много вещей, которые потом выбрасывают. Бытовой мусор вывозится на свалки, где годами накапливается, занимая огромные территории. Некоторые отходы токсичны. Они несут вред окружающей среде, попадая в землю, грунтовые воды, воздух.

Отбросов на специализированных полигонах становится больше, а территории хранения увеличиваются по площади.

Биологический твёрдый бытовой (кости мяса, рыбы и другие), органический мусор обладает неприятным запахом, что провоцирует зловоние на территории свалки, вокруг неё. Эти ТБО привлекают бездомных, а иногда хищных животных, которые могут быть переносчиками опасных инфекционных заболеваний (чума, лептоспироз, туляремия, сальмонеллез, иерсиниоз).

Большой объём среди мусора занимают твёрдые коммунальные отходы, которые включают в себя разные по составу и характеристикам продукты (пища, металл, стекло, электроника). Их вывоз, хранение требуют немалых затрат. Количество такого мусора постоянно растёт. Утилизация ТКО обязательна для производителей и импортёров, в соответствии с законодательством России.

Способы утилизации ТБО

Избавляться от твёрдых бытовых отходов можно по-разному. Это зависит от вида ТБО, класса опасности, можно ли их использовать в переработке.

Способы утилизации ТБО регламентируются законодательством:

  • федеральный закон №89 — 24.06.1998г. «Об отходах производства и потребления»;
  • ФЗ №7 — 10.01.2002г. «Об охране атмосферного воздуха»;
  • ФЗ № 52 — 30.03.1999г. «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»;
  • региональные нормативные акты.

Согласно указанным актам есть следующие способы утилизации ТБО:

  • компостирование;
  • плазменная переработка.

Каждому из методов характерны плюсы, минусы и сроки утилизации. Предприятия, проводящие уничтожение отбросов одним из способов должны иметь специальное оборудование, разрешающие документы, лицензию.

Захоронение ТКО

Захоронение твёрдых отходов распространено и не требует больших финансовых затрат. Этот метод безопасен благодаря инженерным сооружениям, препятствующим загрязнению окружающей среды.

Захоронение ТБО на полигонах

Захоронению подлежат:

  • негорючий мусор;
  • вещи, не поддающиеся переработке;
  • ТБО, которые при горении выделяют токсические вещества.

Полигоны, предназначенные для захоронения твёрдых коммунальных отходов, оборудуются средствами защиты почвы и грунтовых вод. Внутри площадки задерживаются продукты распада при гниении отбросов.


Минус захоронения ТКО — образование газов при перегнивании.

Разработаны технологии, позволяющие собирать эти испарения, чтобы не допустить их попадания в атмосферу. Оборудование, предназначено для очистки воздуха от вредных газов дорогое, поэтому не все предприятия, которые занимаются хранением, используют подобные технологии.

Объём ТБО, подлежащих захоронению, растёт. Такая ситуация приводит к тому, что возникает потребность строительства новых полигонов или увеличения построенных.

Компостирование твёрдых бытовых отходов

Этот способ мог бы стать решением вопроса накопления и утилизации отходов. Третья часть мусора на планете — пищевые, биологические вещества. Они не подлежат обработке и повторному использованию, но разлагаются в течение месяца. Чтобы избавиться от таких отбросов достаточно компостирования.

Компостирование пищевых и других органических отходов

Суть метода в том, что органические вещества перегнивают без ущерба окружающей среде. Компостирование ТКО проходит следующим образом:

  1. Отходы тщательно сортируют. Для компостирования подходят только пищевые, твёрдые биологические, органика.
  2. Отобранный мусор увозят на специальный полигон для утилизации ТБО.
  3. С помощью микроорганизмов и органических соединений происходит процесс естественного биологического разложения. Результатом которого становятся натуральные средства для удобрения растений.

В нашей стране ликвидация путём компостирования не распространена, поскольку требует основательной сортировки. А это занимает много времени, ресурсов.

Проблема утилизации мусора может быть решена гораздо быстрее, при условии компостирования его в масштабах городов.

Такое избавление от отходов распространено среди частных предпринимателей, подсобных хозяйств, на фермах, у дачников.

Пиролиз ТКО

Если есть возможность переработать отходы, то это лучший способ их ликвидации. Современный метод избавления от мусора — пиролиз – процесс пирогенизации с получением тепла, масла (воды), газа, пикарбона.

Чтобы утилизировать этим способом, требуется построить завод пиролизной переработки. Это значительные финансовые вложения, потому что, кроме строительства предприятия, необходимо арендовать или приобрести землю, получить разрешительные документы. Пирогенизация ТКО методом пиролиза – безотходное производство. В результате чего на рынок можно поставлять следующее вторсырьё:

  • тепловая энергия;
  • твёрдое топливо — аналог угля, древесины;
  • смесь газов (пирогаз), которые используются как топливо;
  • пиролизное масло — сырьё для крекинга, топливо.

Себестоимость продукции, полученной после переработки ТБО низкая, а прибыль от продажи — высокая. Важна особенность пиролиза — необходимость сортировки. Но по сравнению с компостированием, разбирание не требует много времени.

Плазменная переработка ТБО

Ликвидация твёрдых бытовых отходов этим способом без вреда для экологии уничтожает большие объёмы отбросов. В результате процесса обработки, производится газ, пригодный для получения электричества.

Суть метода в том, что под воздействием высоких температур из ТКО выделяется газ (вторсырьё).

Преимущество плазменной переработки — не надо предварительно подготавливать, сортировать и сушить мусор.

Установки для утилизации ТКО

Несмотря на то, что в России переработка недостаточно популярна среди предпринимателей, эта ниша постепенно заполняется. Строятся мусороперерабатывающие заводы, полигоны захоронения оснащаются инженерным оборудованием, ищутся новые экономичные и экологичные способы уничтожения отбросов. Выбор техники для работы с ТКО растёт.

Можно приобрести мини-завод, где твёрдые бытовые отходы сортируют и обеспечивают процесс их утилизации. Есть мобильные, компактные и стационарные установки, предназначенные как для комплекса работ, так для одной функции.

Среди современного, компактного, отечественного оборудования популярна биорекс установка, которая предназначена для разных видов ТБО (биологических).

Проблемы утилизации и способы их решения

Общество ежедневно сталкивается с вопросом проблемы утилизации твёрдых бытовых отходов, от сбора отбросов, до влияния продуктов распада на экологию.

На федеральном уровне закреплена необходимость сортировки ТБО, поскольку это упростит, ускорит переработку.

Контейнеры для раздельного сбора мусора

Но начинать решение проблем надо со сбора мусора. Использование накопительных несменяемых контейнеров без крышек, возможности сортировки несёт вред как людям, так и природе:

  • емкости не дезинфицируют;
  • отходы разносят животные (в т. ч. грызуны), ветер;
  • в одном контейнере разные виды ТБО.

Отходы, не прошедшие сортировку, надо хранить или сжигать, потому что без этой процедуры их сложно переработать. Хранение требует свободных площадей (некоторые продукты разлагаются сотни лет), вредит окружающей среде, как и сжигание. Если мусор отсортирован на этапе сбора, то он не требует хранения, а следует сразу на завод. Одно из решений проблемы утилизации – сортировка.

Сроки утилизации твёрдых коммунальных отходов

Предприятия и коммунальные службы городов, посёлков городского типа в соответствии с федеральным законодательством должны вывозить мусор каждые три дня зимой, через сутки летом. Хранятся отходы на полигонах до ликвидации (20-30 лет, а иногда дольше).

Если ТКО не подлежат переработке, то они остаются на свалке. Срок этот зависит от времени работы полигона, периода разложения продуктов (табл.1).

Сроки разложения ТБО представлены в таблице.

Вид

Время

Пищевые Не более месяца
Картон 3-6 месяцев
Бумага Не менее 2 лет
Изделия из железа Около 10 лет
Фольга 100 лет
Жестяная банка Не менее 90 лет
Резина 100 лет
Пластик Не менее 100 лет
Алюминий 500 лет
Стекло 1 тыс. лет

ТБО рекомендуется утилизировать с помощью переработки. Такой вид уничтожения мусора не несёт вреда окружающей среде, приносит пользу как вторсырьё (в том числе топливо), позволяет избежать постоянного увеличения количества свалок.

bezotxodov.ru

Способы утилизации отходов: захоронение, сжигание, переработка

Ежегодно увеличивается рост промышленного производства. Деятельность предприятий приносит пользу экономике многих стран. Но не экологии. Негативное влияние на окружающую среду оказывают вредные вещества, которые образуются в ходе технологического процесса.

Чтобы защитить планету были разработаны способы утилизации сырья. О том, что они включают и как проводится борьба с отходами, будет подробно изложено ниже.

Этапы утилизации отходов

В основе государственной системы прописаны нормативные требования по уничтожению бытового мусора. Однако на местном уровне, без жесткого контроля они не выполняются. Несоблюдение четких норм и правил обращения с ТБО ведет к административному наказанию в виде штрафа.

Согласно правовым актам утилизация отходов проводится поэтапно.

Порядок проведения работ:

  1. Сортировка.
    Перед тем как выбросить мусор его рассортировывают. Пищевые остатки, стекло, бумага, текстиль и полимеры укладываются в отдельные пакеты.
  2. Сбор.
    Возле жилых массивов стоят контейнеры. Они предназначены для сбора ненужного сырья. У каждой емкости есть название, соответствующее виду мусора.
  3. Вывоз.
    К контейнерам привязана отдельная машина. Техника производит погрузку и транспортировку сырья за черту города.
  4. Складирование.
    В отведенных местах происходит накопление и хранение отходов. Там они находятся определенное время, установленное согласно городским нормам.
  5. Вывоз с полигона.
    Мусор транспортом доставляется к месту ликвидации.
  6. Последним этапом утилизации является переработка ненужного сырья, либо полное его уничтожение.

Способы утилизации бытовых отходов

Популярными способами утилизации отходов считаются.

Захоронение

Данный метод подразумевает закапывание ТБО в землю. Работы проводятся на отведенных полигонах, вдали от населенных пунктов, водоемов, лечебных учреждений и мест отдыха. Чтобы защитить окружающую среду, к участкам для захоронения применяют особые требования, которые оговорены в нормативных актах.

Захоронение отходов на полигонах негативно сказывается на экологии

Термическая обработка

Современные способы термообработки считаются экологически чистыми методами утилизации бытовых отходов. Проводится она несколькими способами.

Простое сжигание мусора

Этот способ уничтожает большое количество отходов. При этом образующаяся зола не поддается гниению и является нетоксичной. Поэтому нет надобности в поисках специальных мест, для захоронения.

Во время сжигания отходов выделяется большой объем тепловой энергии. Ее направляют на автономную работу утилизирующих предприятий. Что является плюсом метода.

Но при горении образуется дым, который пропитан токсинами и вредными веществами. Поэтому при использовании простого сжигания отбросов увеличивается риск загрязнения озонового слоя атмосферы и образования в нем дыр.

Плазменная обработка

Этот способ переработки предусматривает газификацию мусора, при высокой температуре плавления.

 

Есть два вида пиролиза, это:

  1. Высокотемпературный.
    При данном технологическом процессе температура плавления отходов составляет свыше +900 градусов.
  2. Низкотемпературный.
    Этот вид переработки мусора проводится при температуре от +400 до +900 градусов.

После плазменной обработки, на выходе образуется экологически чистый остекленевший продукт. Он не нуждается в захоронении. И может использоваться в качестве вторичного сырья на производстве.

Компостирование

Компостирование применяется для разложения органической части бытовых отбросов. В процессе утилизации участвуют бактерии, которые употребляют мусор для жизнедеятельности.

Домашний вермикомпостер легок в использовании и может стать элементом декора в саду

В природе существуют два вида микроорганизмов:

  1. Аэробные.
    Эти бактерии живут и размножаются только при свободном доступе к кислороду.
  2. Анаэробные.
    Жизнедеятельность микроорганизмов происходит при малом количестве кислорода или полном его отсутствии.

Каждый тип бактерий способен уничтожить 30% отходов. Однако качество компостирования зависит от места его проведения. Участок для разложения непригодного сырья должен быть затененным и влажным. При этом необходимо организовать дренаж для отведения лишней влаги.

Брикетирование

Брикетирование новый способ утилизации. Но, несмотря на это он широко используется в технологической цепочке уничтожения мусора.

Проводится брикетирование в несколько этапов, это:

  1. Сортировка непригодного сырья.
  2. Упаковывание отходов в брикеты.

Прессованные ТБО значительно уменьшаются в объеме. Благодаря этому упрощается их транспортировка.

Сначала брикетированный мусор вывозится для хранения на специально отведенный полигон. А затем перерабатывается в промышленных целей, либо ликвидируется путем захоронения или термическим способом.

Среди достоинств данного метода выделяют:

  • удобство проведения работ;
  • снижение вероятности возгорания отходов.

Но изменение структуры некоторых видов ТБО затрудняет брикетирования. А абразивность природного камня, стекла или песка создает сложность процесса прессования. Что и является недостатками этого метода.

Утилизация промышленных отходов

Утилизация отходов считается общемировой проблемой. В процессе изготовления продукции остается большое количество мусора, а вместе с тем отрасль уничтожения и переработки ТБО до сих пор плохо развита.

В основном методы утилизации промышленных отходов на большинстве предприятий включают:

  • сброс сточных вод;
  • вывоз на свалку.

Знаете ли Вы, что такое Вермикомпостер?

ДаНет

И только 35% мусора перерабатывается с целью получения вторичного сырья.

Чтобы спасти планету государственные органы власти ежегодно вносят поправки в сфере природопользования и ужесточают наказание, при несоблюдении установленных правил утилизации.

Методы утилизации медицинских отходов

Без исключения все медицинские отходы, без надлежащих мер предосторожности, несут угрозу для здоровья людей, животных и окружающей среды. Поэтому утилизацией таких отходов занимаются только лицензированные предприятия, под строгим надзором законодательных органов.

Сбор медикаментов осуществляется в зависимости от их вида и степени опасности. Всего существует 4 типа медицинских отходов, которые обозначаются буквами А, Б, В, и Г.

Рассмотрим опасность каждого вида и способы их сбора:

  1. Класс А – не представляет опасности.
    Сбор отходов этого класса проводится в одноразовые или многоразовые пакеты, разной цветовой гаммы, за исключением желтого и красного цвета. Пакеты располагаются в многоразовых белых баках, которые прикреплены к тележкам.
  2. Класс Б – потенциально опасные.
    Утилизация отходов Б класса проводится только после предварительного обезвреживания медикаментов. Сбор осуществляется в водонепроницаемые контейнеры желтого цвета с плотно закрывающейся крышкой или желтые пакеты.
  3. Класс В – опасные.
    Для сбора таких медицинских отходов используются мягкие пакеты и твердые баки красного цвета.
  4. Класс Г – токсичные вещества.
    Ртутьсодержащие приборы и другие токсичные отходы собираются в пакеты любой расцветки, кроме желтого и красного оттенка. Емкость хранится в специально отведенном помещении, вдали от нагревательного оборудования.

После обезвреживания, собранные медицинские отходы вывозятся для захоронения или утилизации.

Утилизация и переработка отходов в России

Развитые страны начали осваивать экологически чистую технологию безотходного производства. В России дело обстоит иначе. По сравнению с утилизацией на полигонах, безотходная промышленность обходится дороже. При этом в стране слабая законодательная база, а инфраструктура полностью отсутствует. Данное положение усугубляется тем, что во всех регионах страны процветают несанкционированные свалки.

Поэтому проблема утилизации отходов в России остается до сих пор на высоком уровне.

Оборудование для утилизации мусора

Чтобы уничтожить отходы, которые не пригодны для вторичного сырья, применяются современные устройства. Подбираются они в зависимости от видов мусора и способов утилизации.

Оборудование для сжигания мусора

Уничтожение отходов методом сжигания проводится в специальных печах. Они бывают нескольких видов:

  1. Котел-утилизатор.
    Он применяется для сжигания твердых бытовых отходов.
  2. Электросжигатель.
    Этот препарат используется в медицине для утилизации шприцов и игл.
  3. Установки-утилизаторы.
    Они уничтожают мусор в крупных промышленных предприятиях.

В России для сжигания отходов используют отечественные печи. Такой выбор обоснован тем, что они по качеству не уступают западным аналогам. А стоят в несколько раз дешевле.

Оборудование для захоронения отходов

Полигоны для захоронения отходов выбираются тщательным образом. Их места должны находиться на ровной поверхности, без затопления. Иначе будет трудно проводить инженерные работы.

Для утилизации мусора используется спецтехника:

  1. Катки-уплотнители.
    Они предназначены для прессования мусора.
  2. Бульдозеры.
    Техника выравнивает отходы на поверхности земли и производит их захоронение.

При соблюдении правил проведения работ, машины рационально экономят пространство полигонов.

Утилизация ТБО требует должного внимания. Соблюдая последовательность работ, упрощается процесс уничтожения и переработки мусора. К тому же снижается использование природных ресурсов и риск загрязнения окружающей среды

bezotxodov.ru

Утилизация и переработка отходов. Технологии, способы, методы переработки отходов. Переработка твердых бытовых отходов :: BusinessMan.ru

Современный мир не стоит на месте. Каждый год увеличиваются объёмы производства, продолжается рост населения и расширение городов. Вместе с этим назрела проблема утилизации мусора. На земле специальные свалки для отходов жизнедеятельности присутствуют в ограниченном количестве. При этом поступающие на них объёмы превышают их вместимость, поэтому мусорные горы увеличиваются с каждым днём. Необработанные кучи отходов негативно влияют на экологическое состояние планеты. Именно поэтому возникла потребность в создании качественных мусороперерабатывающих заводов. На этих объектах необходимо применять только современные методы переработки отходов и их утилизации. Стоит отметить, что генерируемый человечеством мусор относится к различным группам опасности. Чтобы переработка отходов была эффективной, для каждого отдельного вида необходимо подобрать свой метод утилизации. Но прежде требуется их рассортировка.

Отходы бытовые

К этому числу относятся остатки продукции, связанные с жизнедеятельностью людей. Это могут быть пластиковые, бумажные, пищевые и другие подобные отходы, которые были выброшены из учреждений и домов населения. Мусор, от которого мы привыкли избавляться, встречается на каждом шагу. Многим отбросам приписывается пятая и четвёртая степень опасности.

Переработка бытовых отходов из пластика не должна обходиться без механического воздействия, т. е. измельчения. Далее, их в обязательном порядке обрабатывают химическими растворами. Нередко после такой процедуры изготавливаются новые полимерные вещества, которые используются вторично для создания новой продукции. Такие бытовые отходы, как бумага или пищевой мусор можно подвергнуть компостированию и последующему перегниванию. Впоследствии полученный состав подойдёт для применения в сельскохозяйственном деле.

Биологический тлен

Биологическими видами в природе являются человек и животные. Эти две группы также генерируют большой объём отходов. Много подобного сора приходит от ветеринарных клиник, санитарно-гигиенических организаций, учреждений общественного питания и подобным предприятий. Переработка отходов биологического характера сводится к их сжиганию. Вещества жидкой консистенции перевозят на специальном транспорте. Сжигание также применяют по отношению к отходам органического происхождения.

Промышленные отходы

Этот вид отходов образуется в результате функционирования производства и технологической деятельности. Сюда относится весь строительный мусор. Он появляется в процессе монтажных, облицовочных, отделочных и других работ. Например, к этой категории мусора относятся лакокрасочные остатки, теплоизоляционные вещества, древесина и другой производственный «хлам». Переработка промышленных отходов нередко заключается в сжигании. Деревянные остатки подходят для получения определённого количества энергии.

Радиоактивный мусор

К таким отходам относятся растворы и газы, которые не подходят для использования. В первую очередь – это биологические материалы и объекты, содержащие радиоактивные компоненты в большом количестве (выше допустимой нормы). Степень опасности зависит от уровня радиации в таких отбросах. Подобный мусор утилизируют путём захоронения, некоторый просто сжигают. Подобный способ переработки относится и к следующей группе остатков деятельности.

Медицинские отходы

В этом списке находятся все вещества, которые производят медицинские учреждения. Примерно 80% отходов – простой бытовой мусор. Он неопасный. Зато оставшиеся 20% способны так или иначе причинить ущерб здоровью. В России утилизация и переработка отходов радиоактивного и медицинского характера имеет множество запретов и условностей. Также в стране тщательно прописаны необходимые условия обращения с этой группой мусора, способы их захоронения или сжигания. Были созданы специальные могильники для жидких и твёрдых радиоактивных компонентов. Если необходимо избавиться от медицинского мусора, его складывают в особые пакеты и поджигают. Но этот метод, к сожалению, также небезопасен, особенно если препараты относятся к первой или второй группе опасности.

Разделение на классы

Все отходы делятся в зависимости от своего агрегатного состояния. Так, они бывают твёрдыми, жидкими или газообразными. Кроме того, весь мусор классифицируется по степени опасности. Всего есть четыре класса. Мусор, относящийся к первой степени опасности, несёт наиболее сильную угрозу планете и живым организмам, в том числе человеку. Эти отходы способны испортить экологическую систему, что повлечёт за собой катастрофу. К ним относятся следующие вещества: ртуть, полоний, соли свинца, плутоний и т. д.

Ко второму классу относятся остатки, способные вызвать экологический сбой, который не сможет восстановиться в течение продолжительного периода (около 30 лет). Это хлор, различные фосфаты, мышьяк, селен и другие вещества. К третьей группе опасности принадлежат те отходы, после воздействия которых система сможет восстановиться за десять лет. Но только в том случае, если мусор больше не будет оказывать влияние на заражённый объект. Среди них выделяют хром, цинк, этиловый спирт и так далее.

Малоопасным отходам – сульфатам, хлоридам и симазину – присвоен четвёртый класс. Но это не значит, что они практически не влияют на человека и экосистему. При устранении источника организм или природа смогут восстановиться только через три года. Существует мусор пятого класса. Это означает, что отходы совершенно безопасны для экологии.

Важность переработки мусора

Есть несколько причин, почему необходима грамотная переработка отходов:

  1. Попадая в окружающую среду, большинство веществ и материалов превращаются в загрязнители (стоит учесть, что наша планета и без того каждый день задыхается от выбросов машин и заводов).
  2. Многие ресурсы, из которых созданы те или иные материалы, исчерпываются. Их запасы слишком ограничены, поэтому выходом является вторичная переработка отходов.
  3. В некоторых случаях предметы, выполнившие своё предназначение, оказываются источником веществ. При этом они более дешёвые, чем природные материалы.

Подробней об утилизации

Утилизация – это изменение отходных материалов до полного исчезновения или видоизменения структуры, чтобы не было возможности использовать их повторно. Но это слово может носить и другой смысл. Например, часто оно употребляется в переносном значении.

Сегодня большое количество отходов применяется повторно в разных целях. Весь мусор, который сегодня утилизируют, делится на две основные группы:

  1. Твёрдые бытовые отходы (стекло, бумага, пластик, пищевые отходы).
  2. Производственные отходы (биологические, медицинские, радиоактивные, строительные отбросы, а также мусор транспортного комплекса).

Провести утилизацию можно одним из нескольких способов, которые также поделены на группы. Например, к основным методам относят термическую обработку, компостирование, являющееся естественным методом разложения, и захоронение мусора на специальных полигонах. Некоторые эти способы переработки отходов позволяют получить вторичное сырьё.

Вторичные материалы

Обычно все отходы, которые остаются после производства и деятельности человека, именуют «вторсырьем». Но это представление не совсем верное. Дело в том, что не все отбросы целесообразно использовать вторично или отправлять на другие нужды. Есть и такая группа мусора, которая применяется вторично только лишь в качестве источника энергии (после специальной обработки), поэтому также не причисляется к вторичному сырью. Те вещества, что после переработки выдают энергию, именуются «вторичным энергетическим сырьём».

К этой группе можно отнести только те материалы, которые после определённого воздействия могут стать пригодными в народном хозяйстве. Наглядным примером является жестяная банка из-под консервов. Она уже не может использоваться для хранения пищевых продуктов, но после переплавки из неё изготавливают новую ёмкость для пищи или другие металлические предметы. Становится очевидным: вторичным сырьём называются предметы, которые после использования по прямому назначению являются ресурсами, что пригодятся для дальнейшего применения. Чтобы получить новое изделие или сырьё, необходима переработка мусора. Сегодня для этого используется несколько способов, которые описаны ниже.

Естественная переработка

Ещё в XX веке в большинстве случаев переработка бытовых отходов проводилась путём компостирования. В специально вырытые котлованы сбрасывался мусор, в частности органический, и присыпался землёй. Со временем отходы разлагались, сгнивали и использовались в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Но сравнительно недавно такой метод был немного модифицирован. Учёные разработали герметичные установки для подогрева компостированного мусора. Органические остатки в этом случае начинают быстрей разлагаться, отчего образуется метан, который является биогазом. Именно его начали использовать для создания биотоплива.

Появились специализированные компании, которые строят мобильные станции для переработки отходов. Их применяют в маленьких посёлках или в фермерском хозяйстве. Было подсчитано, что подобные станции крупного размера, предназначенные для городов, содержать невыгодно. Чтобы получить разлагающийся продукт, нужно достаточно много времени, а образовавшиеся удобрения всё равно остаются неиспользованными, и их также нужно как-то утилизировать. Помимо этого, есть другие отбросы, которые некуда девать, поэтому они будут накапливаться. Например, это пластик, строительные остатки, полиэтилен и прочее. А создать специализированный завод, где проводилась бы переработка твёрдых бытовых отходов, для властей экономически невыгодно.

Термическая утилизация

Под термической переработкой подразумевается сжигание твёрдого бытового мусора. 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.

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 и автоклавирование. Всё это является альтернативными методами сжигания медицинского и другого подходящего мусора. Остатки, содержащие ртуть, обрабатываются особым термохимическим или гидрометаллургическим способами.

Плазменная утилизация

Этот метод на данный момент является наиболее современным способом утилизации. Его действие проходит в два этапа:

  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.

Избежать возгорания получается при помощи специального окислителя. Полученный газ по составу схож с обычным 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. Но поскольку подобное оборудование достаточно дорогостоящее, его не могут приобрести страны СНГ.

Возможно ли решить проблему утилизации отходов?

Конечно, чтобы переработка твёрдых отходов и опасного для здоровья мусора проходила на высшем уровне, требуется немало финансовых вложений. Также в этом должны быть заинтересованы политические круги. Но на данный момент нам приходится обходиться устаревшей техникой для утилизации. По мнению властей, существующие заводы справляются с проблемой, поэтому нет надобности их реконструировать и переоборудовать. Толчком к этому может послужить лишь экологическая катастрофа.

Хотя проблема имеет обширные масштабы, всё же решить или сократить её размеры возможно. Ситуация требует комплексного подхода со стороны общества и властей. Хорошо, если каждый подумает о том, что может предпринять лично он. Самое простое, что может сделать человек, это начать сортировать тот мусор, который генерирует он. Ведь тот, кто выбрасывает отходы, знает, где у него пластик, бумага, стекло или пищевые продукты. Если в привычку войдёт сортировать остатки жизнедеятельности, то такой мусор станет проще и быстрей перерабатывать.

Человеку необходимо регулярно напоминать о важности правильной утилизации отходов, их сортировке и бережном отношении к природным ресурсам, которыми владеет он. Если же власти не будут принимать меры, проводить мотивирующие кампании, простого энтузиазма окажется недостаточно. Поэтому проблема утилизации мусора так и останется в нашей стране на «первобытном» уровне.

businessman.ru

Утилизация бытовых отходов — способы переработки мусора

Окружающая среда всегда была для человечества источником ресурсов, но в течение долгого времени его жизнедеятельность не оказывала заметного влияния на природу. Лишь с конца прошлого века под влиянием хозяйственной деятельности стали происходить заметные изменения биосферы Земли. В настоящее время они достигли угрожающих размеров.

Масштабность проблемы

Быстрый рост народонаселения и уровня потребления природных ресурсов, современные темпы материального производства приводят к бездумному обращению с природой. При таком отношении огромная часть, взятых у природы, ресурсов возвращается ей в виде отходов, вредных и непригодных для дальнейшего использования.

Учеными подсчитано, что в мире ежедневно образуется 5 тонн мусора, при этом его количество увеличивается ежегодно на 3% по объему. Скопление бытовых отходов на поверхности наносит вред окружающей природе, загрязняя воду, почву и атмосферу и ставит под угрозу возможность существования в целом всего живого на планете. Поэтому одним из важных вопросов во всем мире является утилизация бытовых отходов.

Классификация бытовых отходов

Бытовые отходы можно классифицировать по нескольким признакам.

Так, по составу бытовые отходы условно делятся на биологические остатки и небиологические отходы (мусор).

Биологические остатки – пищевые, деревянные, кожаные и костные. Эти виды отходов быстро и полностью разлагаются и не представляют большой опасности. Самую большую неприятность из них приносят пищевые отходы. При их разложении образуются углекислый газ и вода, но также собирается большое количество опасных микроорганизмов, паразитов и разносчиков заразных заболеваний:

  • мух;
  • крыс;
  • тараканов.

Тараканы могут быть разносчика разного вида заболеваний

К небиологическим отходам относятся:

  • бумажные;
  • пластмассовые;
  • металлические;
  • текстильные;
  • стеклянные;
  • резиновые.

Процесс разложения этих отходов может длиться около 2–3 лет и в большинстве случаев сопровождаться выделением ядовитых веществ, наносящий вред окружающей природе и человеку.

По агрегатному состоянию отходы подразделяются на:

  • твердые;
  • жидкие;
  • газообразные;
  • пасты;
  • гели;
  • суспензии;
  • эмульсии.

По происхождению отходы делятся на:

  • Промышленные – вид бытовых отходов, полученных в результате производства.
  • Строительные — образуются при строительно-монтажных работах, производстве работ по ремонту дорог, зданий, а также при их сносе.
  • Медицинские.
  • Радиоактивный мусор.
  • Твёрдые бытовые отходы (ТБО) – образуются в жилом секторе, предприятиях торговли, объектах образования, здравоохранения и соцкультбыта.

Это товары, утратившие по истечении времени потребительские свойства и превратившиеся в мусор, а также к ТБО относят крупногабаритные отходы, дорожный и дворовый мусор.

Самую существенную часть бытовых отходов составляют именно ТБО. Для каждого вида мусора существуют специальные способы утилизации отходов.

Переработка отходов

Процесс избавления от ТБО происходит в несколько этапов:

  • сбор;
  • транспортирование;
  • размещение;
  • обезвреживание;
  • захоронение;
  • хранение;
  • переработка;
  • утилизация.

В первую очередь процесс избавления от мусора предполагает его тщательную сортировку. Задачу предварительной сортировки отходов и их утилизации значительно облегчает раздельный сбор мусора, пропагандируемый в большинстве стран Европы.

Способы уничтожения твердых бытовых отходов

Существуют различные способы переработки мусора и варианты его уничтожения. Так, основным способом избавления от ТБО является захоронение на специальных площадках (полигонах).

На полигонах происходит уничтожение безвозвратных отходов – переработка бытовых отходов, в результате которой они практически полностью перестают существовать как отходы. Метод захоронения пригоден не для всех видов ТБО, а только для несгораемых отходов или для веществ, которые выделяют при горении токсичные вещества.

Преимуществом этого метода является то, что он не требует значительных финансовых затрат и наличия больших участков земли. Но есть и недостатки в применении такого метода – это накопление газа во время подземного гниения отходов.

Брикетирование – это новый, еще не очень широко применяемый на практике способ избавления от ТБО. Он включает в себя предварительную сортировку и упаковку гомогенного мусора в отдельные брикеты, а затем их хранение на специально отведенных для этого площадках (полигонах).

Брикетирование отходов дает возможность существенно сэкономить место

Упакованный таким образом мусор подвергают прессованию, что значительно облегчает его транспортировку из-за значительного уменьшения объема.

Брикетированный мусор предназначен для дальнейшей переработки и возможного применения в промышленных целях. Наряду с таким способом, как переработка твердых бытовых отходов, при брикетировании они могут транспортироваться для захоронения или ликвидации путем термической обработки.

По сути, этот метод схож с методом захоронения, но на практике имеет ряд достоинств перед ним. Недостатками метода является то, что неоднородность выделяемых отходов и предварительное сильное загрязнение в мусорных контейнерах и изменение некоторых компонентов отходов создает большую сложность брикетирования.

А высокая абразивность таких компонентов, как камень, песок и стекло препятствуют процессу прессования.

Поскольку эти методы переработки отходов имеют ряд недостатков, несмотря на их дешевизну, наилучшим вариантом будет являться полное избавление от мусора при его переработке во вторсырье и топливо, а также возможное его повторное использование.

Новый способ утилизации отходов

Утилизация мусора

При утилизации мусора (латинский корень utilis – полезный) отходы в дальнейшем могут быть использованы для различных целей.

К отходам, подлежащим утилизации относятся:

  • все виды металлов;
  • стекло;
  • полимеры;
  • изделия из пряжи и ткани;
  • бумага;
  • резина;
  • органические бытовые и с/х отходы.

Самым эффективным на сегодняшний день способом утилизации является вторичная переработка отходов – рециклинг.

Другими словами, рециклинг является частным случаем понятия «утилизация твердых бытовых отходов».

При рециклинге отходы возвращаются в процесс техногенеза. Возможны два варианта рециклизации отходов:

  • Повторное использование отходов по их прямому назначению после соответствующей безопасной обработки и маркировки. Например, повторное использование стеклянной и пластиковой тары.
  • Возврат отходов после обработки в производственный цикл. К примеру, жестяная тара – в производство стали, макулатура – в производство бумаги и картона.

Некоторые виды отходов, которые по прямому назначению уже не могут быть использованы, перерабатывают, после чего их целесообразнее вернуть в производственный цикл в качестве вторичного сырья. Так, часть отходов может быть использована для получения тепловой и электрической энергии.

Кроме уже перечисленных, утилизация твердых отходов может производиться еще несколькими методами. Каждый из них применим для определенного вида отходов, и имеет свои достоинства и недостатки.

Термическая переработка мусора

Под термической переработкой подразумеваются несколько способов:

  • сжигание;
  • низкотемпературный пиролиз;
  • плазменная обработка (высокотемпературный пиролиз).

Метод простого сжигания отходов является наиболее распространенным и одним из самых дешевых методов борьбы с мусором. Именно при сжигании утилизируются большие объемы мусора, а образуемая зола занимает меньшее пространство, не подвергается процессам гниения и не выделяет в атмосферу вредные газы. Она не токсична и не требует специально оборудованных мест для захоронения.

Главное, в этом методе то, что при сжигании мусора выделяется большое количество тепловой энергии, которую в последнее время научились использовать для автономной работы предприятий, занимающихся сжиганием мусора. А ее излишки перенаправляются на городские станции, что позволяет обеспечить электроэнергией и теплом целые районы.

Недостаток этого метода заключается в том, что при горении, кроме безопасных компонентов, образуется насыщенный ядовитыми веществами дым, который создает плотную завесу над поверхностью земли и приводит к существенному нарушению озонового слоя атмосферы, способствуя его утончению и образованию озоновых дыр.

Высокотемпературный и низкотемпературный пиролиз

Плазменная переработка – это технологический процесс газификации мусора, происходящий при температуре плавления более высокой, чем в обычной перерабатывающей установке (свыше 900°С).

В результате на выходе образуется остекленевший продукт, который абсолютно безвреден и не требует дальнейших затрат на захоронение. Схема этого процесса позволяет получать газ из органических компонентов утиля, который затем используют для производства электроэнергии и пара.

Основным преимуществом этого метода является то, что он позволяет успешно решить задачу экологически чистого избавления от мусора без лишних затрат на предварительную подготовку, сортировку, сушку.

Преимуществами низкотемпературного пиролиза (температура от 450 до 900°С) являются:

  • использование для переработки почти всех видов бытовых отходов, предварительно тщательно отобранных;
  • получение пиролизных масел, используемых в производстве пластмасс;
  • выделение пиролизного газа, пригодного для дальнейшего использования.

Помимо этого, существует такой метод утилизации отходов, как компостирование. Так как большую часть отходов составляют различные органические остатки, то они подвержены быстрому гниению в естественной среде.

На этом свойстве органических веществ основывается метод компостирования. В процессе компостирования происходит не только избавление от огромной части мусора, загрязняющего экологию, но и в процессе него получаются полезные для сельского хозяйства вещества – удобрения.

Представленные методы утилизации отходов позволяют осуществлять переработку мусора при наименьшем отрицательном воздействии на окружающую среду.

Видео: Современный подход к утилизации мусора

promzn.ru

Переработка отходов – способы, методы, виды, классы и пути переработки

С каждым годом отходы занимают всё большие территории на всех уголкам нашей планеты. Сегодня переработка мусора – самая острая, глобальная и наиболее актуальная экологическая проблема. Уровень загрязненности окружающей среды из-за отходов и их утилизации увеличивается катастрофически быстрыми темпами. Именно поэтому необходимо внедрять технологии по переработки мусора, которые позволили бы минимизировать риски уничтожения природы.

Технологии и методы переработки

В наше время существует несколько вариантов переработки мусора в полезное вторсырье. Некоторые из них наносят сильный вред экологии, другие же, напротив, более щадящие и эффективные. Тем не менее, выделяют три основных технологии переработки отходов:

  • сжигание на полигонах – применение данного способа утилизации отходов позволяет освободить значительную площадь земель, но наносит вред экологии. Но если предприятие оснащено высокотехнологическим оборудованием, способным вначале удалить все вредные компоненты: металлы, пластик, аккумуляторы, а затем приступить к процессу, то данный метод работы с мусором заслуживает на существование;
  • плазменная переработка – допускает утилизацию неотсортированного сырья, как следствие, получается вторичная продукция, которая может быть применена для изготовления стройматериалов, керамической плитки и других продуктов;
  • пиролиз при низких температурах – один из самых эффективных и полезных способов переработки мусора, так как практически не оказывает негативного влияния на окружающую среду и выделает большое количество тепла, которое можно преобразовать в электроэнергию.

Для утилизации мусора можно воспользоваться методами засыпки полигона и компостированием. Первый подразумевает погружение отходов под землю, после чего происходит их разложение и выделение метана. Способ засыпки полигона экономически выгоден, так как газ трансформируется в обычный природный ресурс. Компостирование предполагает образование натурального удобрения, поэтому перерабатываться могут только органические отходы.

Проблема переработки отходов

Безопасное уничтожение мусора – масштабный и сложный процесс, требующий большой площади, специальных условий, финансирования и других составляющих. Среди большого количества проблем утилизации отходов выделяют следующие:

  • Финансирование – единственным источником инвестирования в переработку мусора являются платежи населения. Только с их помощью можно покрыть затраты, сопровождающиеся вывозом отходов и их утилизации. Недостаток средств ведет к обострению экологической проблемы.
  • Структурирование – чтобы видеть результат касательно переработки отходов, необходимо создать специальную службу, которая занималась бы этим вопросом. Коммунальные предприятия, имеющие большинство обязанностей и задач, по правде сказать, не справляются с таким объемом и недостаточно времени уделяют утилизации мусора.
  • Систематизация – работа с отходами в областях страны ведется различными, не связанными друг с другом министерствами, потому проблема остается нерешенной.
  • Информационная проблема – к сожалению, до населения не доводится важность осуществления разделения мусора, обострение вопроса утилизации отходов и уровень нанесения вреда окружающей среде.
  • Маркетинговая проблема – многие предприниматели, работающие с вторсырьем, которое получается в результате переработки отходов, сталкиваются с проблемами реализации продуктов, так как многие не согласны покупать товары, полученные из мусора.

И ключевой проблемой все же остается стратегическая. Долгосрочное планирование переработки отходов на районном уровне отсутствует, а без этих действий добиться результата крайне сложно.

Переработка отходов в России

На данном этапе утилизация отходов в стране проводится не самыми безопасными и эффективными методами. Кроме того, большинство свалок расположено вблизи населенных пунктов, что негативно сказывается на здоровье людей и качестве их проживания.

Ежегодно количество мусора растет, поэтому правительство должно разработать действенные способы и методы безопасного уничтожения отходов. Преобразование мусора во вторсырье должно состоять из нескольких этапов, а именно: сортировки, переработки сырья и производства вторичной продукции.

Виды переработки отходов

Чтобы не превратить нашу планету в одну огромную кучу мусора, необходимо грамотно утилизировать отходы, используя эффективные и безопасные методы. Существуют следующие виды переработки:

  • земляная засыпка – мусор засыпается, после чего разлагается под землей;
  • компостирование – безопасный способ утилизировать отходы и получить удобрение для почвы, но для этого необходимы лишь органические компоненты;
  • сжигание – распространенный метод утилизации мусора, который наносит огромный вред экологии;
  • низкотемпературный пиролиз – эффективно обезвреживает отходы, снижая их количество до 10 раз, в процессе обработки мусора выделяется малое количество вредных веществ и получаются пиролизные масла, которые используются при изготовлении пластмассы;
  • высокотемпературный пиролиз или плазменная переработка – заключается в газификации мусора. Для осуществления процедуры не нужно сортировать отходы, опасные вещества не попадают в атмосферу, так как при температуре +900 градусов просто разлагаются; полученные пиролизные масла не нуждаются в очистке.

Каждый метод переработки отходов имеет свои преимущества и недостатки. Выбор способа утилизации мусора во многом зависит от возможностей и финансирования государства.

Вторичная переработка отходов

Под вторичной переработкой подразумевают разнообразные методы утилизации отходов разных типов с целью повторного использования и возвращения в оборот полезных компонентов мусора. Существуют особо ценные виды сырья, из которых можно сделать повторно продукты и получить неплохую прибыль. К ним относятся: бумага и картон, стекло, резина, полимеры, нефтепродукты, электроника, металлы, древесина, вторичные отходы и строительный мусор. Вторичная переработка является важным направлением в хозяйственной деятельности.

ecoportal.info

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о