О необходимости переработки отходов

Жизнедеятельность человека, как известно, связана с возникновением продуктов распада, пищевых и производственных отходов (1.5 л в сутки). Некоторые из этих отходов должны подвергаться правильному способу обработки, в противном случае они могут нанести серьезный вред окружающей среде. Кроме того, время распада многих материалов зашкаливает за сто лет. Интенсивное загрязнение планеты и нерешенная проблема мусора привели к глобальным изменениям - уничтожению среды для существования живых организмов. Вывоз мусора, особенно из больших городов, стал огромной проблемой современности. Ни одна из развитых и развивающихся стран не может похвастаться налаженной системой утилизации отходов. На сегодняшний день только до 70% отходов получают вторую жизнь путем переработки, куда же деть оставшиеся 30%? Сжигание или захоронение не особо целесообразно, что осложняет и без того накаленную обстановку.

Во всем мире идет тенденция к максимальной переработке всех отходов, именно это стимулирует производителей техники и оборудования создавать специализированные мини-заводы, которые имеют много преимуществ перед полигонами:

- перерабатывают до 95% отходов;

- занимают мало места;

- конструкции мобильные - это дает возможность размещать завод вблизи полигонов и крупных предприятий;

- быстрая окупаемость - выход на чистую прибыль наблюдается уже в первые два года эксплуатации мини-завода;

- экологичность - при переработке не загрязняется окружающая среда, нет токсичных выбросов в атмосферу и в ближайшие водоемы;

- в обслуживании задействовано минимум работников.

Морфология мусора

Примерный состав ТКО в городе. Морфологический состав уникален для разных стран и регионов!

Компоненты ТКО % от массы:

• Пищевые отходы 30 - 38%
• Бумага и картон 25 - 32%
• Полимеры 7-15%
• Стекло 5 - 8%
• Черные металлы 3 - 6%
• Цветные металлы (алюминиевые банки и др.) 0,5 - 1,5%
• Текстиль 4 - 7%
• Дерево 2 - 5%
• Кости 1 - 2%
• Кожа и резина 2 - 5%
• Камни, мелкий строительный мусор 0,5 - 2%
• Опасные отходы (батарейки, аккумуляторы, тара от растворителей, кинескопы, ртутные лампы и др.) 0,5 - 1,5%
• Другие 8-12%
• Строительные отходы 3,5 - 5%

Классификация отходов

Способы определения класса опасности

• расчетный метод;
• экспериментальный.

Расчетный метод.

Класс опасности отхода определяют расчетным способом в том случае, когда известно количество утилизированного продукта и его качественный состав. Вид опасности присваивается в зависимости от концентрации наличия вредного компонента в мусоре. Эту работу проводят специалисты в лаборатории, имеющую аккредитацию по работе с отходами с помощью качественного, количественного химического анализа. Для этих целей исследуют:

• растворимость в воде;
• персистентность;
• пути поступления в организм.

Основные этапы исследования:

1. Изучают состав утильсырья. Определяют вредные составляющие каждого элемента отхода на последнем технологическом цикле.
2. Проводят химанализ и делают расчет.
3. Полученные данные сверяют с таблицей для выявления степени угрозы для ОПС.
4. Утильсырью присваивают категорию.

Экспериментальный метод

Группы отходов по классам определяют с помощью экспериментального метода, когда нет возможности установить количество и компоненты мусора. Данный метод используют для подтверждения расчетного метода.

Таблица классов опасности отходов:

1. максимальная степень угрозы. Восстановительного периода не существует. Природный баланс разрушен полностью.
2. высокая. Сильное загрязнение природы, на восстановление понадобится 30 лет.
3. умеренная. После удаления опасного воздействия экология вернется к первоначальному виду через 10 лет.
4. опасность небольшая. После устранения угрожающего фактора прежнее состояние возвращается через 3 года.
5. минимальная или отсутствует Не нарушает природный баланс.

ТБО и ТКО расшифровка

Под этими аббревиатурами подразумевают следующее: ТБО — твёрдые бытовые отходы, производимые людьми в быту; ТКО — твёрдые коммунальные отходы, которые образуются в результате деятельности юридических лиц и физических лиц. Это более современное понятие, заменившее в документах термин ТБО.

Классы опасности ТКО

Отбросы, производимые людьми, предприятиями делится на пять классов по степени вреда, наносимого экологии. Существует четыре опасных группы и пятая относительно безопасная.

Классы опасности отходов:

1. Класс - Степень вредного воздействия очень высокая, после контакта с которыми природа не восстанавливается, экологическая система разрушена. Предметы, содержащие ртуть, медицинские градусники, элементы гальваники, лампы (люминесцентные), манометры и другие приборы.
2. Класс - Степень воздействия высокая. Мусор, после прекращения воздействия которого экология восстановится не ранее чем через 30 лет. Аккумуляторные батареи, отработанные элементы от автомобилей опасные химические вещества: серная кислота, свинец, мышьяк, стирол и другие вредные соединения.
3. Класс - Степень воздействия средняя. Вредные отходы, относительно опасны для окружающей среды. Воздействие краткосрочно, нивелируется в течение 10 лет. Ацетон, краски, нефтепродукты, металлические изделия, свинец, стройматериалы, бытовая техника, отработанные нефтеотходы (масла, фильтры). Масла делятся на:
   • моторные;
   • индустриальные.
4. Класс - Степень воздействия низкая. Малоопасные предметы, наносящие несущественный вред. Природа восстанавливается за 3 года. Щебень, лом асфальта, отбросы после очистки колодцев, уличный мусор, содержимое выгребных ям и -шпаклевочный материал,-кирпичный бой,-строительная арматура,-щебень,-битум, старая мебель,-мусор с улиц,-разбитое стекло,-опилки,-навоз,-мел,-бронзовая, чугунная пыль и др. Чаще всего этот мусор появляется после строительных работ и содержания животных и птиц.
5. Класс - Степень воздействия очень низкая. Отбросы, которые опасности для природы не представляют. Воздействие на здоровье человека и окружающую среду минимально. Пищевые отходы, бумага, картон, скорлупой от яиц,-древесными щепками,-опилками;-стружкой, бумагой, золой, керамикой, гипсовыми отбросами, абразивными предметами, котельной накипью, цементом, тарой изготовленной из пластмассы, металлическим ломом, кабелем, изолентой, пленкой из полиэтилена, железными бочками и пр.

Виды перерабатываемых отходов

• твердые коммунальные отходы;
• «хвосты» - неперерабатываемые отходы заводов по переработке мусора;
• осадки очистных сооружений длительного срока хранения, иловые отложения очистных сооружений;
• остатки переработки нефти, шламы, кислые гудроны и т.п.;
• отходы птицефабрик, включая падеж, меланж;
• различные химические компоненты органического происхождения;
• медицинские отходы, фармацевтические отходы;
• отходы при производстве древестностружечных плит, опилки, кора, стружка от переработки древесины;
• отходы текстильных предприятий, резина;

Принцип работы мусоросжигающей установки на примере ТКО

Принцип работы установки основан на фильтрационном горении в сверхадиабатическом режиме, достигаемом за счет формирования противотока «горючее-окислитель», использования генерируемых разрядов статического электричества (эффект «холодной» плазмы при I от 2000С ), а также деструкции влаги, содержащейся в ТКО, на водород и кислород. Данная установка не требует для термического обезвреживания, использования природного газа, дизельного топлива или других энергоресурсов. При этом затраты электроэнергии на эксплуатацию установки в десятки раз ниже получаемой энергии . Так, данная установка потребляет лишь 0,5 - 1,0 кВт.час электроэнергии, при подключении к теплопотребителям, вырабатывает тепловую энергию, при дополнительном оснащении ее парогазовым генератором вырабатывает электроэнергию.

Преимуществом данной установки является отсутствие необходимости в предварительной подготовке (дробление, сушка, сортировка) ТКО, а также выход зольного остатка составляет 1-3% от веса утилизируемого органического ТКО.

К тому же, зольный остаток относится к 5-му классу опасности и может быть использован в качестве отсыпки в дорожном строительстве или захоронен без экологических ограничений. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу укладываются в экологические нормативы без дополнительной очистки. По сравнению с существующими технологиями термического обезвреживания ТКО, включая пиролизные установки, которые требуют дополнительныеэнергоресурсы для преобразования ТКО в газообразную, твердую и жидкую фракцию, которую еще необходимо перерабатывать и транспортировать потребителю - "холодная плазма" имеет целый ряд очевидных преимуществ. При этом использование продуктов пиролиза в дальнейшем ведет к существенным э кологическим проблемам ,а при подготовке к пиролизу ТКО требуется предварительно высушить и измельчить.

Установка выпускается в модульном исполнении различной производительности от 5 до 60 м3 ТКО в сутки. Установка монтируется в мобильных стандартных 20-ти футовых контейнерах, транспортировку которых можно перевозить любым видом транспорта и проектировать в виде наращивания количества модулей до нужной производительности.

Принцип работы мусоросжигающей установки

Основной принцип технологии основан на разрушении загруженного сырья электрическими разрядами, самопроизвольно возникающими в камере реактора, в котором создано пламенное облако с температурой в зоне разрушения более 2000С. Происходят микровзрывы, что вызывает мгновенное разложение сырья с выделением свободного углерода, водорода, кислорода. Товарным продуктом при этом является тепловая энергия и неорганические остатки (при обработке ОСВ - допускается до 30% песка)

В холодном плазменном реакторе используется двухкамерная печь. Для обеспечения утилизации органического сырья до 99% используется сверхдиабатическое сжигание и фильтрационное горение. Допускается к утилизации твердые коммунальные отходы (ТКО) с влажностью до 80%. Основной характеристикой горения является фильтрация газа, которая не только выступает в качестве участника химической реакции, но и действует как хладагент, образуя тепловую структуру с двухтемпературными волнами горения.

Плазма характеризуется высокой эффективностью, безопасностью и отсутствием вторичного загрязнения. Оборудование для утилизации отходов с использованием плазмы имеет преимущества высокой эффективности работы, низких затрат на обработку, экономии инвестиций и простоты в эксплуатации. Основной принцип заключается в разделении молекул отходов на основные элементарные частицы и последующем объединении этих элементов в безопасные соединения.

Преимущества технологии

• Технология не требует предварительной подготовки отходов;
• Технология позволяет проектировать технологические комплексы без ограничения по производительности;
• Утилизация проходит с протеканием плазменного процесса, непосредственно в массе отходов на стыке разнородных материалов без дополнительных затрат электрической энергии для получения плазмы;
• В качестве окислителя могут использоваться фекальные и промышленные стоки;
• Обеспечивается экологически чистая утилизация ТКО. В дымовых газах содержание СО2 не более 2%, все остальные вредные газы либо отсутствуют, либо не превышают ПДК. Дополнительно в дымовых газах находится кислород - до 20%;
• Обеспечивается стабильность утилизации любых углеродосодержащих отходов, с влажностью до 80%;
• Отсутствие выбросов в атмосферу превышающих ПДК;
• Относительная простота конструкции комплекса;
• Короткие сроки строительства комплекса, монтажа оборудования и его наладка;
• Низкая стоимость комплекса, по сравнению с аналогами;
• Низкие эксплуатационные расходы;