Реферат: Проблема утилизации и переработки промышленных отходов

ОГЛАВЛЕНИЕ

 TOC o«1-3» h z ВВЕДЕНИЕ. PAGEREF _Toc514171201 h 2

1. Общая характеристика отходовпромышленности. PAGEREF _Toc514171202 h 3

1.1.    Основныепонятия отходов. PAGEREF _Toc514171203 h 3

1.2. Классификация отходовпромышленности. PAGEREF _Toc514171204 h 3

2. Методы хранения отходовпромышленности. PAGEREF _Toc514171205 h 7

2.1. Использование хранилищпромышленных отходов. PAGEREF _Toc514171206 h 7

2.1.1 Хранение взрывоопасных отходов. PAGEREF _Toc514171207 h 8

2.2. Наземные полигоны… PAGEREF _Toc514171208 h 8

3. Термическое обезвреживаниетоксичных промышленных отходов. PAGEREF _Toc514171209 h 9

3.3.1 Окислительный пиролиз. PAGEREF _Toc514171210 h 10

3.3.2 Сухой пиролиз. PAGEREF _Toc514171211 h 10

3.4 Огневая переработка. PAGEREF _Toc514171212 h 11

3.5 Переработка и обезвреживаниеотходов с применением плазмы… PAGEREF _Toc514171213 h 12

4. Разработка малоотходных ибезотходных технологий и методов комплексного использования отходовпромышленности. PAGEREF _Toc514171214 h 14

4.1. Металлургия. PAGEREF _Toc514171215 h 15

4.2. Топливно-энергетическийкомплекс. PAGEREF _Toc514171216 h 17

4.3. Химический комплекс. PAGEREF _Toc514171217 h 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. PAGEREF _Toc514171218 h 19

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ… PAGEREF _Toc514171219 h 19


ВВЕДЕНИЕ

Наука и техника началатретьего тысячелетия развивается в темпах геометрической прогрессии, неявляется исключением и промышленность как одна из самых (если не самой)масштабных сфер деятельности человека. Подобного рода тенденцияраспространилась по всему миру и уже захватила развивающиеся, в прошломслаборазвитые, страны. Российская Федерация обладает одним из мощнейших во всеммире промышленным потенциалом, доставшимся ей в наследие от Советского Союза,после распада которого до сих пор промышленность нашей страны не оправилась вполной мере. Несмотря на это, промышленность России, так или иначе, развиваетсявсё более стабильно и целенаправленно. В связи с не безупречностьютехнологических процессов на данном этапе неизбежно негативное воздействиепромышленности на окружающую среду, промышленных отходов как компонента данноговоздействия. Ежегодно во всем мире и в нашей стране миллиарды тонн твердых,пастообразных, жидких, газообразных отходов поступает в биосферу, нанося темсамым непоправимый урон как живой, так и неживой природы. В глобальных масштабахизменяется круговорот воды и газовый баланс в атмосфере. Огромное количествовидов живых существ подвержены воздействию опасных веществ, в том числе нагенетическом уровне, отсюда вытекает поражения целого ряда поколенийорганизмов, а может и множества. Стало очевидным, что и люди не застрахованы отжатвы плодов своей беспечности и халатного отношения к природе. Так, лишь попрошествию несколько десятилетий после создания крупных промышленных узлов, накоторых велся недостаточно или не велся вовсе контроль над выбросами токсичныхотходов в биосферу, в окрестностях стали появляться на свет дети с очевиднымимутациями. Если люди в состоянии позаботиться о себе, животные и растения самина это не способны, поэтому необходимо тщательно следить за развитием ижизнедеятельностью организмов в зонах прямого и косвенного воздействияпромышленных предприятий и смежных с ними объектов. Несмотря на давность ибольшое количество исследований в области экологически чистого производства,проблема утилизации и переработки промышленных отходов остается актуальной досих пор.

Цель же данной работы заключается в рассмотренииосновных ныне существующих и перспективных способов утилизации и переработкипромышленных отходов. Достижение глобальной цели в процессе выполнения работыдостигалось рассмотрением локальных задач. Во-первых, дать понятие промышленныхотходов и рассмотреть их классификацию по различным критериям: по их химическойприроде, технологическим признакам образования, возможности дальнейшейпереработке и использования и степени их токсичности. Во-вторых,охарактеризовать способы утилизации, переработки и, при необходимости, условийих захоронения. В-третьих, рассмотреть возможность комплексного использованияотходов промышленности как в целом в промышленности, так и на примереметаллургического, топливно-энергетического и химического комплексов.

Настоящая работа выполнена на основе анализа учебнойи научной литературы из фондов Областной Библиотеки им. М. Горького.

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-font-kerning:16.0pt;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">
1. Общаяхарактеристика отходов промышленности

Негативное воздействие промышленности выражается ввоздействии на конкретные части природы и на биосферу в целом отходов отпроцессов добычи и переработки природных ресурсов. Отходы производства ипотребления являются источниками антропогенного загрязнения окружающей среды вглобальном масштабе и возникают как неизбежный результат потребительскогоотношения и непозволительно низкого коэффициента использования ресурсов.Например, в СССР в год цветная металлургия потребляла около 2 млрд. т. горныхпород, а товарная продукция составляла 1 % [22]. В Российской Федерации, такили иначе, переходят в отходы 90 – 95 % [16] или от 80 млрд. т.8 до 120 млрд.т. [21] из них более миллиарда токсичных и являющихся важными источниками  экологических эксцессов  с  ежегодным приростом 10 млрд.  т. [21]  или  9 – 10 % [16], ежегодноплощади, занимаемые отходами, увеличиваются на 250 тыс. га [16]. Основнымипоставщиками отходов являются горнодобывающая, химическая,, металлургическая,топливно-энергетическая отрасли [21].

1.1.<span Times New Roman""> 

В общем, отходами называютсяпродукты деятельности человека в быту, на транспорте, в промышленности, неиспользуемые непосредственно в местах своего образования и которые могут бытьреально или потенциально использованы как сырье в других отраслях хозяйства илив ходе регенерации. Отходами производства являются остатки материалов, сырья, полуфабрикатов, образовавшихся впроцессе изготовления продукции и утратившие полностью или частично свои полезныефизические свойства. Отходами производства могут считаться продукты,образовавшиеся в результате физико-химической переработки сырья, добычи иобогащения полезных ископаемых, получение которых не является целью данногопроизводства. Отходы потребления – непригодные для дальнейшего использования попрямому назначению и списанные в установленном порядке машины, инструменты,бытовые изделия.

По возможностииспользования, различаются утилизируемые и неутилизируемые отходы. Для первыхсуществует технология переработки и вовлечения в хозяйственный оборот, длявторых в настоящее время отсутствует.

1.2.Классификация отходов промышленности

Промотходы зачастуюявляются химически неоднородными, сложными поликомпонентными смесями веществ,обладающими различными химико-физическими свойствами,  представляют токсическую, химическую,биологическую, коррозионную, огне- и взрывоопасность [16]. Существуетклассификация отходов по их химической природе, технологическим признакамобразования, возможности дальнейшей переработке и использования [18]. В нашей страневредные вещества характеризуется по четырем классам опасности, от чего зависятзатраты на переработку и захоронение [5, 9, 20, 21]:

1.<span Times New Roman"">     

Чрезвычайноопасные. Отходы, содержащие ртуть и ее соединения, в том числе сулему (HgCl2),хромовокислый и цианистый калий, соединения сурьмы, в том числе SbCl3 –треххлорную сурьму, бенз-а-пирен и др.

Токсичность соединений ртути заключается во вредномвоздействии иона Hg2+.В организм ртуть попадает, как правило, в неионой форме. Ртуть вступает всоединение с белковыми молекулами в крови, в результате чего образуются болееили менее прочные комплексы – металлопротеиды. Страдают тиоловые энзимы и ворганизме возникают глубокие нарушения функций центральной нервной  системы, что  приводит  к инертности  корковых  процессов в мозге. Воздействие соединений ртути на животных при остром отравлениипроявляется в потере аппетита, жажде, слюнотечение, рвота, общая слабость,позднее кровавый понос, катаракта на слизистой глаз, возможные судороги,внезапная смерть при поражении двигательных узлов сердца и спинного мозга. Увыживших через 1 – 2 часа поражение желудочно-кишечного тракта, через 5 суток –поражение почек, перерождение клеток печени.

У человека при отравлении сулемой и другими солямиртути – головные боли, поражение десен, стоматит, набухание лимфатических ислюнных желез, иногда повышенная температура. В тяжелых случаях нефроз в почкахи через 5 – 6 дней смерть. В достаточно легких случаях – потеря аппетита,тошнота, рвота (иногда с кровью), слизистый понос (чаще с кровью), язва желудкаи двенадцатиперстной кишки. Сначала может возникнуть усиленное мочеотделение,потом почти полное его прекращение. При хроническом отравлении у людей иживотных поражается нервная система (резкая переменчивость активности),изменения в клетках коры больших полушарий мозга, ствола спинного мозга,периферийных нервах. Среди людей, больных туберкулезом, высокая смертность.

Общее воздействие на организм цианистого калия (KCN) и других солей синильнойкислоты (HCN)вызывает нарушение дыхания, резкое понижение способностей тканей потреблятьдоставляемый кислород. При хроническом отравлении возможно нарушениепродуцирование гормона щитовидной железой, тяжелое поражение дыхательных путей,головная боль, похудение, нарушение потенции и либидо, снижение функции половыхжелез развитие анемии, лейкопения, поражение почек, ухудшение зрения и слуха,на коже образуется хроническая экзема. Смертельная доза KCN для человека – 0.12 г, иногдапереносятся бóльшие дозы, замедление действия возможно при заполнениижелудка пищей.

Соединения сурьмы вызывают раздражения слизистыхдыхательных путей и пищеварительного тракта, кожи. При хроническом отравленииданные вещества способны вызывать нарушение обмена веществ, негативно влияющиена нервную систему и сердце. При гидролизе SbCl3 в организме образуется HCl, приводящая с острому воспалениюлегких и дыхательных путей и опасному воздействию на пищеварительную систему(хотя несколько меньше). SbCl3раздражает глаза, вызывает тошноту, рвоту, понос, мышечную слабость припопадании в желудок, задерживает мочеиспускание, в результате – судороги,сердечная слабость, коллапс, смерть.

Бенз-а-пирен (1,2-бензпирен) – сильное канцерогенноевещество, получаемое  при  производстве каменноугольной  смолы  (содержание 0.001–1 %), каменноугольного пека (1.5 – 2 %), сланцевой смолы (до 0.2%), сланцевых масел, – содержится  всырой нефти, нефтепродуктах, древесном дыме, продуктах пиролиза древесины иторфа. 1,2-бензпирен обладает канцерогенной активностью в отношении человека иживотных. Возможно развитие раковых опухолей самых различных органов: легких,желудка, молочных желез и многих других. Действие канцерогенов на организмпроисходит при его взаимодействии с элементами клетки. Существуют гипотезы, чтотакие соединения не играют самостоятельной роли, а только создают условия дляонкогенных вирусов. ПДК бенз-а-пирена в атмосферном воздухе составляет 0.01мкг/м3.

2.<span Times New Roman"">     

Высоко-опасные.Отходы, содержащие хлористую медь, содержащие сульфат меди, щавелевокислуюмедь, трехокисную сурьму, соединения свинца.

Свинец – яд, действующий на все живое, в особенностина нервную систему, кровь, сосуды; в меньшей степени действует на эндокринную ипищеварительную системы. Активно влияет на синтез белка, энергетический балансклетки и ее генного аппарата, возможно денатуративное действие, подавлениеферментативных процессов, выработка неполноценных эритроцитов из-за поражениякроветворных органов, нарушение обмена веществ.

Медь содержится в организме главным образом в видекомплексных органических соединений и играет важную роль в кроветворении. Вовредном действии  избытка  решающую роль, по-видимому, играет реакция Cu2+с SH-группами ферментов(фриден). С колебаниями содержания Cu в сыворотке и коже связано появление депигментации кожи.Реакции соединений  меди с белками тканейверхних  дыхательных путей ижелудочно-кишечного тракта.

Токсичность CuCl2 проявляется как действие Cu2+ и образующейся ворганизме соляной кислотой.

Попадание в желудок животных сульфата меди (CuSO4)вызывает анемию, язву желудка, изменения в печени, кровоизлияние в почках исеменниках, смерть. При вдыхании – воспаление верхних дыхательных путей ижелудочно-кишечного тракта, поражение центральной нервной системы.

У людей попадание CuSO4 или Cu(CH3COO)2 вжелудок вызывает тошноту, рвоту, боли в животе, понос, быстрое появлениегемоглобина в крови и моче, желтуха, анемия, при почечной недостаточности –смерть. При хронической интоксации медью и ее солями – функциональноерасстройство нервной системы, нарушение функции печени и почек.

3.<span Times New Roman"">     

Умеренно-опасные.Отходы, оксиды свинца (PbO,PbO2, Pb3O4), хлоридникеля,  четыреххлористый углерод.

При остром травлении хлоридом никеля (NiCl2)возникает возбуждение, угнетение; покраснение слизистых оболочек и кожи; понос.Длительное воздействие вызывает снижение числа эритроцитов, но многимиживотными это переносится не очень болезненно.

4.<span Times New Roman"">     

Малоопасные.Отходы, содержащие сульфат магния, фосфаты, соединения цинка, отходы обогащенияполезных ископаемых флотационным способом с применением аминов.

Mgспособствует изменениям содержания SH-групп во внутренних органах, нарушению нуклеинового обмена. Улюдей поражается носовая полость, выпадают волосы. Действие собственно MgSO4 на кожуприводит к дерматологическим заболеваниям.

Фосфаты – смеси различных веществ, среди которых всеили часть соединения фосфора; многие из них применяются в качестве удобрений.Поскольку анион фосфорной кислоты является физиологическим, общая токсическоедействие ее солей возможна лишь при весьма высоких дозах.

Попадание пыли фосфатов в организм развивает пневмосклероз,сокращение бронхов и кровеносных сосудов. Токсичность многих фосфоритов зависитот примеси фтора. Наиболее ядовита нитрофоска – смесь моно- и диаммонияфосфатов с KNO3.

При контакте с фосфатами у человека могут развиватьсядерматиты: сыпь, жжение и зуд, отек кожи лица – жжение в глазах,слезоточивость, выпадение радужной оболочки, хотя быстро отходящие. Возможнонарушение менструального цикла. Течение в целом благоприятное, но приосложнениях возможно развитие пневмонии бронхита.

Хлорид цинка (ZnCl2), используемый для консервированиядревесины и в целлюлозно-бумажной промышленности, у животных вызывает развитиезлокачественных  опухолей  в легких и половых органах, нарушение твердости костей  и зубов.  У  человека поражаются  дыхательные  пути, иногда желудочно-кишечный тракт,  реже  язва желудка.  ПДК  хлорида цинка  – 1 мг/м2.

Сульфат цинка или цинковый купорос (ZnSO4 · 7H2O) – раздражительдыхательных путей животных, желудочно-кишечного тракта. Вызывает малокровие,задержку роста. У человека может развиться повышенная заболеваемость органовдыхания, пищеварения, кровообращения, кожи.

Принадлежность к группамопределяется по классификатору промышленных отходов, расчетным путем, еслиизвестны гигиенические параметры вещества (например, ПДК)  и экспериментальным  путем. Отходывсех классов делятся на твердые, пастообразные, жидкие, пылевидные или газообразные.Твердые отходы: пришедшая в негодность  тара  из металлов,  дерева,  картона, пластмасс,  обтирочные  материалы, отработанные  фильтроматериалы,  обрезки полимерных  труб,  кабельной продукции [1]. Пастообразные: шламы, смолы, осадки с фильтров иотстойников от очистки емкостей теплообменников. Жидкие: сточные воды,содержащие органические и неорганические, не  подлежащие  приему на биоочистку ввиду высокой токсичности [1]. Пылевидные (газообразные):сдувки от дыхательных трубок емкостного оборудования, выбросы из участковобезжиривания, окраски продукции [1]. По химической устойчивости отходыразличаются: взрывоопасные, самовозгорающиеся, разлагающиеся с выделениемядовитых газов, устойчивые. Отходы могут быть растворимые и нерастворимые вводе. По происхождению: органические, неорганические, смешанные отходы.

В промышленно развитыхстранах доля расходов на реализацию экологичных способов производства отстоимости конечной продукции 30 – 50 % [8]. В нашей стране до сих пор экономикапромышленного производства недостаточно учитывает или не учитывает совсемубытки от деградации природной среды, себестоимость продукции определяется безучета стоимости природы [16].

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-font-kerning:16.0pt;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">
2. Методыхранения отходов промышленности

При разработке новых ресурсосберегающих иэкологичных технологических процессов, необходимо обезвреживание отходов настадии вывода из технологического процесса, но при современном развитии науки итехники невозможно исключить образование неутилизируемых, не подлежащихсжиганию, не поддающихся нейтрализации токсичных отходов. В этом случаецелесообразно захоронение отходов такого рода в специально создаваемых дляэтого хранилищах, где можно будет захоронить промышленные отходы для ихиспользования в будущем.

В приложении данной работы имеется краткаясхема на основе работы [8] по использованию объектов для неутилизируемыхотходов.

2.1.Использование хранилищ промышленных отходов

 Для захоронения отходовпромышленности целесообразно использовать резервуары в геологических формациях:гранит, вулканические породы, туфы, базальты, соляные толщи, гипс, ангидрит,доломит, глина, гнейсы [8; 21]. Такого рода хранилища могут существоватькак  самостоятельно, так и совместно сгорнодобывающими предприятиями на его шахтном поле [21].

В течение последних 70-ти лет наша страна была и остается сейчаскрупнейшим поставщиком разнообразных полезных ископаемых, при добыче которыхобразуются порядка нескольких миллиардов м3 пустот [8], непогашенныхили постепенно погашаемых выработанных пространств, пригодных в большей илименьшей степени для захоронения промышленных отходов, в том числе  радиоактивных. При размещении отходовнеобходимо соблюдать ряд определенных условий и ограничений [8]:

1.<span Times New Roman"">     

2.<span Times New Roman"">     

3.<span Times New Roman"">     

4.<span Times New Roman"">     

Подземное захоронение отходов может осуществляться на различныхглубинах и гидродинамических зонах литосферы, согласно этому хранилищаподразделяются [21]:

·<span Times New Roman"">             

Неглубокие– В зоне аэрации и активного водообмена;

·<span Times New Roman"">             

Среднеглубокие– Ниже зоны активного водообмена, в пределах пластовых температур 50 – 70ºС;

·<span Times New Roman"">             

Глубокие– на глубине свыше 2000 м.

Необходим учет мощности зоны аэрации и фильтрационные свойствапород, интенсивность экзогенных геологических процессов (карст, эрозия,оползень и др.), влияющих на герметичность хранилищ.

Существуют предложения по нетрадиционным способам создания подземныхемкостей посредством энергии камуфлетного взрыва [6] и ядерного взрыва [19].

В итоге: хранилище токсичных промышленных отходов – сложнаягеотехническая система, составными элементами которой являются компоненты геологическойсреды (массив горных пород, подземные воды) и наземно-подземные инженерныесооружения (выработки, скважины, коммуникации).

2.1.1Хранение взрывоопасных отходов

Хранение взрывоопасных отходов, представляющих некоторую ценность вбудущем после создания технологий их переработки и использования, наиболеецелесообразно в подземных хранилищах с повышенными мерами безопасности ивозможной флегматизацией [21]. Уничтожение взрывоопасных отходов связано созначительными затратами на обеспечение безопасности процесса. Требования кразмещению хранилищ взрывоопасных отходов аналогичны общим защитныммероприятиям для хранения промышленных отходов. Воздействиями, инициирующимивозможный их взрыв, являются механические удары, трение, высокие температуры,электрическая искра или блуждающие токи, химическая реакция между компонентами,близкий взрыв [21]. Для предотвращения негативных последствий захоронениявзрывоопасных отходов, помимо общих требований для изоляции промотходов избиосферы, необходимо [21]:

1.<span Times New Roman"">     

2.<span Times New Roman"">     

3.<span Times New Roman"">     

4.<span Times New Roman"">     

5.<span Times New Roman"">     

Взрывоопасные вещества исмеси:

1)<span Times New Roman"">                   

2)<span Times New Roman"">                   

3)<span Times New Roman"">                   

4)<span Times New Roman"">                   

5)<span Times New Roman"">                   

6)<span Times New Roman"">                   

7)<span Times New Roman"">                   

8)<span Times New Roman"">                   

9)<span Times New Roman"">                   

10)<span Times New Roman"">               

11)<span Times New Roman"">               

12)<span Times New Roman"">               

13)<span Times New Roman"">               

14)<span Times New Roman"">               

15)<span Times New Roman"">               

16)<span Times New Roman"">               

17)<span Times New Roman"">               

2.2. Наземныеполигоны

Наземные полигоны для хранения промышленных отходов являютсяи должны использоваться в качестве временных, промежуточных пунктов на пути вхранилища. Согласно действующим положениям по проектированию и созданиюназемных полигонов их размещение запрещено [16]:

-<span Times New Roman"">         

-<span Times New Roman"">         

-<span Times New Roman"">         

-<span Times New Roman"">         

-<span Times New Roman"">         

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-font-kerning:16.0pt;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">
3. Термическоеобезвреживание токсичных промышленных отходов

На современном этапе открывается всё больше возможностейсущественно сократить количество не утилизируемых отходов, которые имеют сложныйхимический состав, и, как правило, их переработка в полезные продукты иливесьма затруднительна современном этапе, или экономически нецелесообразна.

3.1.Жидкофазное окисление

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Жидкофазноеокисление токсичных отходов производства используется для обезвреживания жидкихотходов и осадков сточных вод. Суть его заключается в окислении  кислородом органических иэлементоорганических примесей сточных вод при температуре 150 – 350° С и придавлении 2 – 28 МПа [4, 23].

Интенсивностьокисления в жидкой фазе способствует высокая концентрация растворенного в водекислорода, значительно возрастающая при высоком давлении. В зависимости отдавления, температуры, количества примесей и кислорода, продолжительностипроцесса органические вещества окисляются с образованием органических кислот (восновном CH3COOH и HCOOH) или с образованием CO2, H2O и N2 [4].

Элементоорганическиесоединения в щелочной среде окисляются с образованием водных растворовхлоридов, бромидов, фосфатов, нитратов и оксидов металлов, а при окисленииазотосодержащих веществ, помимо нитратов, образуется значительное количествоаммонийного азота [23].

Дляжидкоплазменного окисления требуется меньше энергетических затрат, чем другиеметоды, но является более дорогостоящим, кроме этого к недостаткам методаотносится высокая коррозионность процесса, образование накипи на поверхностинагрева, неполное окисление некоторых веществ, невозможность окисления сточныхвод с высокой теплотой сгорания [4].

Применение методацелесообразно при первичной переработке отходов.

3.2.Гетерогенный катализ

Метод применимдля обезвреживания газообразных и жидких отходов. Существуют три разновидностигетерогенного катализа промышленных отходов.

Термокаталитическоеокисление можно использовать для обезвреживания газообразных отходов снизким содержанием горючих примесей. Процесс окисления на катализаторахосуществляется при температурах меньших, чем температура самовоспламенениягорючих составляющих газа. В зависимости от природы примесей и активностикатализаторов окисление происходит при температуре 250 — 400° С и в установкахразличных размеров [4].

Втермокаталитических реакторах успешно окисляются CO, H2, углеводороды (УВ), NH3, фенолы, альдегиды,кетоны, пары смол, канцерогенные и др. соединения с образованием CO2, H2O, N2. Степень окисления вредныхвеществ 98 – 99.9 %. Для увеличения удельной поверхности катализациииспользуется пористые керамические устройства из Al2O3 и оксидов других металлов,тоже обладающих каталитической активностью [24].

Современныепромышленные катализаторы глубокого окисления при температуре до 600 – 800° Сне следует применять при большом содержании пыли и водяных паров. Неприменимметод и для  переработки отходов,содержащих высококипящие и высокомолекулярные соединения, вследствие неполнотыокисления и забивания поверхности катализаторов. Нельзя применятьтермокаталитическое окисление при наличии в отходах даже в небольшихколичествах P, Pb, As, Hg, S,галогенов и их соединений, так как это приводит к дезактивации и разрушениюкатализаторов [4].

Термокаталитическоевосстановление используется для обезвреживания газообразных отходов,включающих в себя нитрозные газы – содержащие NOX [4].

Профазноекаталитическое окисление применимо для перевода органических примесейсточных вод в парогазовую фазу с последующим окислением кислородом. Присодержании в сточных водах неорганических и нелетучих веществ возможнодополнение данного процесса огневым методом или другими видами обезвреживанияотходов [4].

В целом методыгетерогенного катализа нецелесообразно использовать в качестве самостоятельногоспособа обезвреживания токсичных отходов, а только как отдельную ступень вобщем, технологическом цикле.

3.3Пиролиз промышленных отходов

Существует дваразличных типа пиролиза токсичных промышленных отходов.

3.3.1Окислительный пиролиз

<span Tahoma",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Окислительный пиролиз – процесс термического разложенияпромышленных отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте спродуктами сгорания топлива. Данный метод применим для обезвреживания многихотходов, в том числе «неудобных» для сжигания или газификации: вязких,пастообразных отходов, влажных осадков, пластмасс, шламов с большим содержаниемзолы, загрязненную мазутом, маслами и другими соединениями землю, сильнопылящих отходов. Кроме этого, окислительному пиролизу могут подвергатьсяотходы, содержащие металлы и их соли, которые плавятся и возгарают принормальных температурах сжигания, отработанные шины, кабели в измельченномсостоянии, автомобильный скрап и др.[4] .

Метод окислительного пиролиза является перспективнымнаправлением ликвидации твердых промышленных отходов и сточных вод.

3.3.2 Сухойпиролиз

Этот метод термической обработки отходов обеспечивает ихвысокоэффективное обезвреживание и использование в качестве топлива ихимического сырья, что способствует созданию малоотходных и безотходныхтехнологий и рациональному использованию природных ресурсов.

Сухой пиролиз – процесс термического разложения без доступакислорода. В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания,жидкий продукт и твердый углеродистый остаток.

В зависимости от температуры, при которой протекает пиролиз,различается [4]:

1.<span Times New Roman"">     

Низкотемпературный пиролиз илиполукоксование (450 — 550° С). Данному виду пиролиза характернымаксимальный выход жидких и твердых (полукокс) остатков и минимальный выходпиролизного газа с максимальной теплотой сгорания. Метод подходит для полученияпервичной смолы – ценного жидкого топлива, и для переработки некондиционногокаучука в мономеры, являющиеся сырьем для вторичного создания каучука. Полукоксможно использовать в качестве энергетического и бытового топлива.

2.<span Times New Roman"">     

Среднетемпературный пиролиз илисреднетемпературное коксование (до 800° С) дает выход большего количествагаза с меньшей теплотой сгорания и меньшего количества жидкого остатка и кокса.

3.<span Times New Roman"">     

Высокотемпературный пиролиз или коксование (900- 1050° С). Здесь наблюдается минимальный выход жидких и твердых продуктов имаксимальная выработка газа с минимальной теплотой сгорания –высококачественного горючего, годного для далеких транспортировок. В результатеуменьшается количество смолы и содержание в ней ценных легких фракций.

Метод сухого пиролиза получает все большее распространение иявляется одним из самых перспективных способов утилизации твердых органическихотходов и выделении ценных компонентов из них на современном этапе развитиянауки и техники.

3.4 Огневаяпереработка

В основу огневого метода положен процессвысокотемпературного разложения и окисления токсичных компонентов отходов собразованием практически нетоксичных или малотоксичных дымовых газов и золы. Сиспользованием данного метода возможно получение ценных продуктов: отбеливающейземли, активированного угля, извести, соды и др.  материалов.  В зависимости  от  химического состава  отходов  дымовые газы могут содержать SOХ,P, N2, H2SO4, HCl, соли щелочных ищелочноземельных элементов, инертные газы.

Огневой метод переработки токсичных промышленных отходовклассифицируется в зависимости от типа отходов и способам обезвреживания [4]:

1.<span Times New Roman"">     

2.<span Times New Roman"">     

3.<span Times New Roman"">     

4.<span Times New Roman"">     

Для достижения требуемой санитарно-гигиенической полноты обезвреживанияотходов необходимо, как правило, экспериментальное определение оптимальныхтемператур, продолжительности процесса, коэффициента избытка кислорода в камерегорения, равномерности подачи отходов, топлива и кислорода [1]. Протеканиепроцесса обезвреживания в неоптимальных условиях приводит к появлениюкомпонентов в продуктах сгорания и, в первую очередь, в дымовых газах.

При сжигании на свалках пластмасс, синтетических волокон,хлороуглеводородов в дымовых газах могут образовываться токсичные вещества: CO,

еще рефераты
Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию