Уничтожение и переработка токсичных отходов

Переработка, обезвреживание и захоронение токсичных отходов (в Германии их называют специальными, в США — опасными, в Финляндии ― сложными) представляют особую экологическую необходимость и являются технически и организационно достаточно сложной задачей, не говоря уже о больших капитальных и эксплуатационных затратах. В развитых странах количество токсичных отходов оценивается в 70 кг на одного человека в год, а стоимость обезвреживания одной тонны — в 500 долларов.

К сожалению, наши знания о токсичности веществ весьма ограниченны. Даже для лекарств, пищевых добавок и косметических средств эти сведения крайне скудны.

Большую сложность представляет определение класса опасности смеси отходов в тех случаях, когда содержание собственно токсичных отходов в ней невелико. Всё зависит от дозы, т. е. количества отходов и концентрации токсичных веществ в них.

Знаменитый Парацельс, врач и естествоиспытатель XVI века, один из основателей ядохимии, в своё время писал: «Всё есть яд и ничто не лишено ядовитости, одна лишь доза делает яд незаметным».

Обезвреживание и захоронение токсичных отходов проводится на специальных полигонах. Строительство и эксплуатация полигонов осуществляется в соответствии с «Санитарными правилами проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения неутилизируемых отходов» и строительными нормами и правилами СНиП 2.01.28-85 «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов.

Выбор места для полигона, проектирование, строительство и функционирование строго регламентировано перечисленными выше нормативными документами. Полигон размещается в обособленных, свободных от застройки, хорошо проветриваемых местах, которые допускают осуществление мероприятий и инженерных решений, исключающих загрязнение окружающей среды, населённых пунктов, зон отдыха трудящихся и источников питьевого водоснабжения.

Особое внимание уделяется проектированию дождевой, хозяйственно-бытовой канализации и дренажа. Вертикальная планировка полигона должна обеспечивать, как правило, один стоковый бассейн дождевых вод, а плановая компоновка — простой и по возможности прямолинейной. Общая система канализации полигона должна быть бессточной; незагрязнённая часть сточных вод должна использоваться для производственного водоснабжения, загрязнённые сточные воды должны сжигаться или испаряться.

Полигоны являются природоохранными сооружениями и предназначены для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, научно-исследовательских организаций и учреждений и т. д., т. е. от всех источников их образования.

Приему на полигон подлежат только токсичные отходы I (чрезвычайно опасные), II (высоко опасные), III (умеренно опасные) и, при необходимости, IV (малоопасные) классов опасности, перечни которых в каждом конкретном случае согласовываются с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической и коммунальной служб, заказчиком и разработчиком проекта полигона.

Высокотемпературное обезвреживание токсичных веществ

Поскольку не менее 2/3 токсичных веществ являются органическими соединениями, то и высокотемпературное сжигание служит основной операцией для любого полигона по обезвреживанию токсичных отходов. Агрегат для термического обезвреживания токсичных промышленных отходов (фирма «MAN», Германия) представлен на рис.

Установка для сжигания твёрдых, пастообразных и жидких неутилизируемых токсичных отходов состоит из:

— системы подачи и дозировки отходов;

— печи с вращающимся барабаном;

— камеры дожигания;

— системы золо- и шлакоудаления;

— котла-утилизатора;

— системы очистки дымовых газов.

Условия сжигания и дожигания органических отходов строго регламентированы:

— температура 1000-1100 ^оС для отходов, не содержащих галогенпроизводных углеводородов и полициклических соединений, степень разложения и удаления углеводородов не менее 99,99 %;

— температура 1200-1300 ^оС для отходов, содержащих галогенпроизводные углеводороды и полициклические соединения, степень разложения и удаления органических соединений не ниже 99,99 %;

— время нахождение газов (образующихся при разложении) в печи и камере дожигания не менее 2 с;

— коэффициент избытка воздуха в печи 2,2–2,5;

— концентрация О₂ в отходящих газах не менее 3 %;

— концентрация СО не более 57 мг/нм³;

— концентрация взвешенных частиц и аэрозолей не более 20 мг/нм³;

— концентрация диоксинов и фуранов не более 0,5 нг/нм³;

— концентрация НС1 менее 75 мг/нм³, степень его удаления более 90 %.

Для получения сопоставимых величин все концентрации токсичных веществ должны быть приведены к содержанию О₂ в отходящих газах, равному 11 %, по уравнению:

С_х = С_xi(20,9 - 11,0)/(20,9 - Со₂),

где С_х – концентрация загрязнителя при концентрации кислорода в отходящих газах 11 %, мг/м³; C_xi – концентрация искомого токсичного вещества (по результатам анализа), мг/м³; Со₂ – концентрация кислорода в отходящих газах по данным анализа, %.

В зависимости от условий сжигания эта величина может изменяться в достаточно широких пределах.

Схема установки для сжигания токсичных отходов на полигоне Ecokem (Финляндия) представлена на рис.

1 - вращающаяся печь; 2 - камера дожигания; 3 - паровой котел; 4 - абсорбер; 5 - рукавные фильтры; 6 - вентилятор; 7 - труба; 8 - емкость для приготовления известкового молока;

9 - емкость для шлака, золы, шлама; 10 - ковш крана для загрузки в печь сыпучих материалов, бочки с жидкими или пастообразными отходами, загружаемые непосредственно в печь, или насос для загрузки в печь жидких и пастообразных отходов.

Как уже отмечалось ранее, обезвреживание одной тонны токсичных отходов в среднем обходится в 500 долларов США, для некоторых же веществ — в 3–5 раз дороже, поэтому во всех странах уделяется пристальное внимание поиску эффективных и дешевых методов обезвреживания.

Дата добавления: 2014-01-11