Обезвреживание сточных вод

№п/п	Вещество	ПДК, мг/л	Способ устранения	Эффект очистки, %
1	Ароматические органические соединения	-	Абсорбция на угольных фильтрах (перегонка, экстракция, адсорбция, ректификация, ионный обмен, обратный осмос и ультрафильтрация, флотация и др.)
2	Ацетон	0,1	Биохимическое окисление
3	ГДП	10-15	Отстаивание	70
4	Fe(OH)3	10	Фильтрование через слой вспомогательных материалов	99
5	Соли Fe(II)	0,5	хлорирование	99
6	Соли Mn(II)	1	-//-	99,9
7	масла	0,3	отстаивание	65-95
8	Минеральные соли (NaCl, K2SO4 и др.)	1000	Сорбция на анионитах	99,9
9	нефть	0,1	Фильтрование через песок. Улавливание в нефтеловушках. Биохимическое окисление	99,9 53
10	H2S		Отдувка воздухом из воды	80
11	фенол	0,001	Экстракция, озонирование биохимическое окисление
12	формальдегид	0,5	-//- -//-	100

Основные задачи и направления

• полнее использовать шлам с получением товарной продукции и энергии.

• Экономия воды, созданием оптимальных структур водооборотных циклов с учетом особенностей производства при минимизации затрат на их создание и эксплуатацию.

• Совершенствование систем селективного выделения ценных компонентов из сточных вод для их дальнейшего использования.

• Создание новых технологий для сокращения расхода воды.

ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образующиеся в процессе производства продукции или выполнения работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства, а также сопутствующие вещества, образующиеся в процессе производства и не находящие изменения в этом производстве. В отходы производства включаются вмещающие вскрышные породы, побочные и сопутствующие продукты.

Отходы потребления – изделия и материалы, утратившие свои потребительские качества вследствие физического либо морального их износа. К отходам потребления принадлежат и твердые бытовые отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности людей.

ОПАСНЫЕ ОТХОДЫ – отходы, которые в результате их реакционной особенности или токсичности создают непосредственную или потенциальную опасность для здоровья человека или состояния окружающей среды самостоятельно либо при вступлении в контакт с другими веществами (отходами) и окружающей средой.

Отходы производства по степени воздействия на организм человека делятся:

1-й класс – чрезвычайно опасные;

2-й класс – высокоопасные;

3-й класс – умерено опасные;

4-й класс - малоопасные

ПЕРЕРАБОТКА ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ

Извлечение полезных веществ	Обезвреживание	Уничтожение
Экстрагирование; Кристаллизация; Гидрирование с последующим сбраживанием	Капсулирование, остекловывание, Захоронение в морях, санитарная земляная засыпка отходов. Огневой окислительный (регенерация) метод для негорючих веществ	Термические: сжигание и пиролиз, Огневой восстановительный метод для токсичных отходов. Плазменный метод переработки и обезвреживания отходов

ЭКСТРАГИРОВАНИЕ (выщелачивание) – извлечение одного или нескольких компонентов из твердых тел с помощью избирательных растворителей – экстрагентов. Используется для извлечения соединений редких металлов из твердых отходов, активных дорогостоящих компонентов из отработанных катализаторов, для выделения органических примесей.

Аппаратура: экстракторы различного типа: колонные, шнековые, ковшовые, ротационные и др.

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ для разделения твердых отходов, содержащих два и более компонентов. Отходы растворяют в растворителе при нагревании или расплавляют, а при последующем охлаждении раствора или расплава выпадают кристаллы менее растворимого компонента, которые затем отфильтровывают. В большинстве случаев выделенный кристаллический продукт утилизируют, а фильтрат подвергают дальнейшей переработке.

ЗАХОРОНЕНИЕ НА СВАЛКАХ. Всего на территории республики зарегистрировано 160 полигонов ТБО и 80 накопителей промышленных отходов.

Достоинства:

1. не требует постоянных и крупных капиталовложений;

2. места складирования отходов могут не обновляться десятилетиями;

3. позволяют единовременно избавиться от большого количества ТБО или промышленных отходов:

Недостатки:

1. затраты на борьбу с последствиями губительного влияния свалок во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО;

2. под разрастающиеся свалки, уходят новые огромные территории;

3. Ядовитые испарения загрязняют воздух, проникают в почву, губительно сказываются на состоянии воды, нарушают обменные процессы в природе, негативно влияют на здоровье человека;

4. Последствия могут оказаться необратимыми в будущем.

Требования к современным полигонам включают требования к выбору площадки, конструкции, эксплуатации, мониторингу, выводу из эксплуатации и к предоставлению финансовых гарантий (страховка).

СЖИГАНИЕ – термическое разложение в присутствии кислорода (выше 1000 ⁰С). Печи (подовые, ротационные, поворотные для сжигания в воздушном потоке шахтные, циклонные, с псевдоожиженным слоем).

Мусоросжигающие заводы: Достоинства: – улучшают санитарно техническое состояние прилегающих территорий. Зола и шлак занимают ¼ первоначальной массы.

Недостатки: образование токсичных газообразных веществ (диоксины, окислы азота), неэкономичный и малоэффективный, связанный с затратами на перевозку, сортировку и сжиганиесильно обводненных отходов.

ПИРОЛИЗ – термическое разложение (973-1273 К) в безкислородной среде, недостаток кислорода снижает возможность возгорания

А) окислительный пиролиз – процесс термического разложения промышленных отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Используется для влажных осадков, пластмасс, шламов с большим содержанием золы, загрязненных мазутом, маслами, сильно пылящих отходов и т.п.

Б) сухой пиролиз – обеспечивает высокоэффективное обезвреживание и использование отходов в качестве топлива и химического сырья. Получают пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкий продукт и твердый остаток

Достоинство: получение продуктов, используемых как топливо. Недостатки: проблема переработки остатков пиролиза и кокса, чистка реактора, периодичность работы установки.

Предложен процесс непрерывного пиролиза в экструдере-пиролизере для превращения полимерных отходов в полезные продукты (воски, смазки) или в продукты, легко разлагаемые с помощью микроорганизмов.

Плазменный метод переработки и обезвреживания отходов

- плазмохимическая ликвидация особо опасных высокотоксичных отходов;

- плазмохимическая переработка отходов с целью получения товарной продукции.

Степень разложения в плазмотроне таких особо токсичных веществ, как полихлорбифенилы, фенилртутьацетат, хлор- и фторсодержащие пестициды, полиароматические красители, достигает 99,9998 % с образованием СО₂, Н₂О, НСl, HF, P₄O₁₀. Недостатки: трудности рекуперации тепла. Высокая энергоемкость, сложности удаления продуктов из реактора.

Принцип конструкции плазмотрона: основной технологический процесс происходит в камере, внутри которой находятся два электрода (катод и анод), обычно из меди, иногда полые. В камеру под определенным давлением, в заранее установленных количествах поступают отходы, кислород и топливо, может добавляться водяной пар. В камере поддерживается постоянное давление и температура. Возможно применение катализаторов.

Недостатки: высокая энергоемкость, сложность процесса

Системный подход включает:

- раздельный сбор отходов;

- утилизация вторичных ресурсов и складирование отходов на инженерно обустроенных территориях;

- контрольная сортировка и биомеханическая переработка отходов с максимальной утилизацией вторичных ресурсов;

- термическое разложение (сжигание) балласта отходов.

Рециклинг цветных металлов и сплавов – одна из наиболее эффективных и динамично растущих подотраслей цветной металлургии. Из металлолома в настоящее время производится почти 30 % всего получаемого в мире свинца, до 25 % алюминия, меди до 40 %. Лом – один из важнейших ресурсов черной металлургии. Около 40 % стали, выплавляемой в мире, производится в дуговых сталеплавильных печах.

Использование - регенерация пластмасс:

Термопластичные смолы добавляют до 5-10% к первичному сырью. Термореактивные отходы пластмасс измельчают в порошок в качестве инертного наполнителя. Введение в исходные компоненты до 20 % отходов не требует изменения технологии литья под давлением.

Строительные материалы из древесных отходов

Теплоозоляционные и отделочные материалы из бумажных отходов

Теплоизоляционные материалы из резинотехнических отходов, на основе кожевенных отходов

Дорожная плитка из отходов нефтешламов

Вторичное использование материалов решает целый комплекс вопросов:

- сокращается потребность в первичном сырье;

- уменьшается загрязнение гидросферы и литосферы;

- освобождаются трудовые ресурсы из процессов переработки сырья.

Создание безотходного производства предполагает создание оптимальных технологических схем с замкнутыми материальными и энергетическими потоками. Разрабатываются технологические процессы с минимальным удельным водопотреблением, заменой исходного сырья на нетоксичное, укрупнение агрегатов, внедрение энерготехнологических схем

Способы переработки отходов

Вид отходов	Метод переработки
Металлоотходы	Сортировка (разделение лома и отходов по видам); разделка (удаление неметаллических включений); механическая обработка (рубка, резка, дробление, пакетирование, брикетирование); переплав; складирование; захоронение.
Отходы древесины	Прессование, резка, сжигание, складирование
Отходы пластмасс	Прессование, сжигание, захоронение
Высокотоксичные отходы	Затаривание в специальные контейнеры и захоронение
Органические горючие вещества	Дробление, прессование, сжигание, захоронение
Неисправные лампы	Демеркуризация ламп. Утилизация ртути
Песок, загрязненный нефтепродуктами: формовочная земля	Прокаливание, захоронение
Испорченные баллоны с остатками вещества	Подрыв баллонов в специальных камерах, захоронение
Радиоактивные отходы	Затаривание в специальные контейнеры и захоронение на специальных предприятиях

Переработка отходов пластмасс: уничтожение и использование отходов.

Непосредственное сжигание, фото- и биодеструкция, захоронение.

Недостатки сжигания: из-за высокой скорости сжигания требуется большой расход воздуха, развиваются большие температуры и затрудняется работа печей из-за забивки продуктами сгорания, образуются токсичные газообразные выбросы, неэкономичный и малоэффективный.

Фотодеструкция (саморазложение) фоторазрушаемой полиэтиленовой пленки и полистирола в сельском хозяйстве для мульчирования почвы при выращивании овощей улучшает гидротермические свойства почвы и сократить затраты по уходу за растениями.

Захоронение связано с загрязнением окружающей среды, отчуждение больших территорий.