Сущность метода компостирования

В толще слоя отходов развиваются теплолюбивые микроорганизмы, в результате чего происходит разогрев материала до 60 ⁰С. При этом погибают болезнетворные и патогенные микроорганизмы. Разложение твёрдых органических соединений в ТБО происходит 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. К основным химическим показателям, характеризующим мусор как материал для компостирования и получения биотоплива и органических удобрений, относится содержание органического вещества, зольность, содержание общего азота, кальция, углерода.

Разрабатываются и сооружаются мусороперерабатывающие заводы, которые работают по схеме из трёх этапов:

1) Приём и предварительная подготовка мусора;

2) Собственно биотермический процесс обезвреживания и компостирования;

3) Обработка компоста.

Приём и предварительная подготовка включает приёмный бункер, питатели, транспортеры, магнитные сепараторы. Процесс биотермического обезвреживания и компостирования происходит во вращающихся барабанах. Оборудование для обработки компоста состоит из контрольного грохота, магнитного сепаратора и дробильного оборудования для измельчения балласта, и площадки для дозревания компоста, имеется оборудование для взвешивания поступающего мусора (для ведения учёта) и для мойки мусоровозов.

Переработка мусора должна сочетаться с выпуском продукции, безопасной в эпидемиологическом отношении. Компост, получаемый в результате биотермического обезвреживания ТБО на МПЗ не должен быть использован в сельском и лесном хозяйствах, так как содержит примеси тяжёлых металлов, которые через с/х продукцию могут попасть в организм человека. Такой компост можно несистематически применять в городских скверах и парках.

Недостаток – необходимость складирования компоста и обезвреживания некомпостируемой части мусора, которая может сжигаться, подвергаться пиролизу или вывозу на полигоны.

Для переработки разбавленных органических промышленных отходов используют биологические способы. Обычно используют окисление в аэротенках, биофильтрах, биопрудах (аэробное обезвреживание). Недостаток – образование большого количества избыточного ила (1-1,5 кг/кг орг.в-в.). Исключить эти недостатки помогает анаэробная обработка сточных вод методом метанового сбраживания, при котором уменьшается объём осадка и получают ценное органическое топливо – метан.

В РФ интенсивные анаэробные технологии пока не используются, хотя методы генной инженерии позволяют получать штаммы, способные обезвреживать экологически опасные органические вещества и другие материалы.

1.9.3 Термические методы переработки твердых отходов

Из различных методов переработки ТБО наиболее часто применяемым является сжигание. Возможность использования этого метода для переработки ТБО основана на морфологическом составе ТБО, которые содержат до 70–80% органической (горючей) фракции. Исторически сжигание явилось первым техническим направлением.

В зависимости от температуры процесса все методы термической переработки ТБО можно разделить на две большие группы: процессы переработки при температурах ниже температуры плавления шлака и процессы переработки при температурах выше температуры плавления шлака. В свою очередь, по принципиальному характеру процесса каждую из этих групп подразделяют на три подгруппы, которые классифицируют по процессам переработки отходов.

I. Процессы переработки при температурах ниже температуры плавления шлака:

1. Слоевое сжигание с принудительным перемешиванием материала производится:

- на переталкивающих решетках,

- на валковых решетках,

- во вращающихся барабанных печах.

2. Сжигание в кипящем слое производится:

- в стационарном кипящем слое,

- в вихревом кипящем слое,

- в циркулирующем кипящем слое.

3. Сжигание-газификация в плотном слое кускового материала без принудительного перемещения и перемешивания материала, производится:

- паровоздушной газификацией.

II. Процессы переработки при температурах выше температуры плавления шлака:

1. Сжигание в слое шлакового расплава, производится:

- с использованием обогащенного кислородом дутья (процесс Ванюкова),

- с использованием в качестве дутья природного газа (фьюминг-процесс),

- с использованием электрошлакового расплава.

2. Сжигание в плотном слое кускового материала и шлаковом расплаве без принудительного перемешивания и перемещения материала, производится:

- в доменных печах (шахтных) с использованием подогретого до 100⁰С воздуха.

3. Комбинированные процессы, производятся:

- пиролиз - сжиганием пирогаза и отсепарированного углеродного остатка с использованием необогащенного дутья,

- пиролиз - газификацией с получением синтез-газа при совместной термообработке пирогаза, отсепарированного от металлов углеродистого остатка и минеральных компонентов с использованием обогащенного кислородом дутья,

- пиролиз - газификацией путем получения синтез-газа при совместной термообработке пирогаза, углеродистого остатка и минеральной фракции с использованием обогащенного кислородом дутья.

Термические методы переработки ТБО при температурах ниже температуры плавления шлака, т.е. при t^o менее 1300^оС применяют наиболее часто. Наиболее распространено слоевое сжигание с принудительным перемешиванием и перемещением материала.

При слоевом сжигании все поступающие отходы подвергают сжиганию без какой-либо их предварительной подготовки или обработки. При этом возможно получение тепловой и электрической энергии. Недостаток - образование продуктов сгорания, содержащих вредные соединения, что требует высокоэффективных и дорогостоящих устройств для очистки отходящих газов. Процесс горения протекает в две стадии: в твердой фазе (на колосниковой решетке) и в объеме топочного пространства. Колосниковая решетка обладает шурующей способностью, обеспечивающей расшлаковку спекающихся частей слоя горящих отходов, их аэрацию и повышение КПД топки, способствует образованию минимального количества летучей золы в отходящих газах и максимальному сгоранию всех компонентов, в т.ч. трудносгораемых должна обладать отсутствием чувствительности к легкоплавким металлическим составляющим (олово, алюминий). Для обеспечения таких требований существуют три типа решеток: поступательно-переталкивающие, обратнопереталкивающие и решетки валкового типа.

Переталкивающие колосниковые решетки обеспечивают движение ТБО вдоль решеток. В результате перемешивания быстро и медленно горящих частей отходов достигается сравнительно равномерное их выгорание. Этот эффект еще больше повышается путем установки последовательно нескольких ступеней решеток - каскада. Но при этом при пересыпании одной на другую решетку возрастает вынос твердых частиц вместе газами.

На валковых колосниковых решетках отходы перемещаются за счет вращения отдельных валков.

Сопла подачи вторичного воздуха располагают у выхода из камеры сгорания. Подача воздуха обеспечивает качественное его перемешивание с топочными газами и тем самым хорошее выгорание вредных газообразных веществ. Первичный устанавливают под колосниковую решетку. При установке теплообменника на стенках камеры сжигания можно получать перегретый пар.

Барабанные вращающиеся печи для сжигания неподготовленных ТБО применяют редко, в основном для сжигания специфичных (больничных) отходов, а также жидких и пастообразных отходов, обладающих абразивным действием.

В зоне нагрева происходит сушка при 400 ⁰ С, в зоне горения – 900-1000 ⁰ С. Вращение печи до двух оборотов в минуту.

Барабанные печи используются при 3 ^х стадийной термической обработке отходов:

- сушку до W=20%;

- сжигание при 900⁰ С;

- электрошлаковая обработка остатков при 1400-1500⁰ С. Данная технология называется пиролизно-металлургической. Сушку проводят горячими дымовыми газами после их реагентной очистки в отдельном барабане. В барабан для сжигания подают подогретый до 400⁰ С воздух. Шлак подается в электросталеплавильную печь.

Недостаток – практически полная потеря металлов, повышенный переход в газовую фазу при 1500⁰ С опасных металлов (Zn, Cd, Hg, Pb, олова и т.д.). По такому принципу работают приблизительно 70 заводов по сжиганию ТБО.

Печи для сжигания ТБО в кипящем слое обеспечивают наилучший режим теплопередачи и перемешивания обрабатываемого материала, и превосходят по этим характеристикам агрегаты с переталкивающими решетками. Аппараты кипящего слоя не имеют движущихся частей или механизмов. Но необходимость обеспечения псевдоожижения требует определенный гранулометрический состав и теплотворную способность материала. Поэтому в ряде случаев процесс сжигания в кипящем слое оказывается более дорогим, чем слоевое сжигание.

Температура сжигания 850-920°С, что на 50-100°С ниже по сравнению с слоевым сжиганием. При этом снижается возможность образования оксидов азота за счет окисления азота воздуха, в результате снижаются выбросы NO_x с отходящими газами. Сгорание отходов в кипящем слое достигается более чем на 99%.

Для дожигания летучих компонентов в зону высокой турбулизации подают вторичный воздух. При этом поддерживается температура 850°С и время пребывания газов в этой зоне составляет 5с.

1.9.4 Газификация в плотном слое кускового металла

Процесс характеризуется высокой степенью использования энергетического потенциала сырья и называется сверхадиабатическим горением. Осуществляется в вертикальной шахтной печи, куда сверху загружают в соотношении 1:0,4 отходы (крупностью- 200мм) и инертный материал типа шамота -100мм. Снизу подают паровоздушную смесь при 60-80⁰С. Шамот выполняет функцию теплоносителя и создает оптимальные условия для реакции газификации. Газификация происходит при температуре 1200⁰С с дальнейшим сжиганием полученного синтез-газа в котле с топкой при избытке вторичного воздуха. Теплотворная способность синтез-газа составляет 1200 ккал/м³.

Преимущества – отсутствие золоуноса, в связи с тем, что газификация проходит в плотном слое кускового материала и при малых скоростях потока синтез-газа. Материал, перемещаясь сверху вниз проходит зоны подогрева, сушки, пиролиза и газификации. Шлак выгружается снизу и не содержит недожога.

Основные требования процесса – крупность кусков и теплотворная способность не менее 1500 ккал/кг, которые обеспечиваются предварительными операциями.

Температура в зоне газификации 1200⁰С обеспечивает полное разложение органических соединений, в том числе диоксинов и фуранов до безвредных и нейтральных. Объем синтез-газа в 5 раз меньше отходящих газов при слоевом сжигании. (Существуют 2 пути образования дибензодиоксинов и дибензофуранов: первичное образование в термическом процессе при температуре 300-600⁰С и вторичное на стадии охлаждения при 250-450⁰С в присутствии соединений хлора при катализе соединениями железа и меди. Для снижения вторичного образования обеспечивают резкое движение газов до 150⁰С, что и обеспечивается в реакторе.)

1.9.5 Сжигание в слое шлакового расплава

Процесс производится при температуре 1350-1400⁰С в слое барботируемого шлакового расплава с использованием кислородного дутья (процесс Ванюкова). Преимущество – резкое снижение объема дымовых газов и снижение затрат на газоочистку. Так как в дутьевом воздухе малая концентрация азота, то наблюдается снижение количества оксидов азота в отходящих газах. Разогрев шлака в электропечи осуществляют с помощью графитовых электродов. Шлак выгружают из электропечи периодически. Шлак можно использовать как сырье для производства стройматериалов с насыпной плотностью 180-250 кг/м³, или как пористый заполнитель бетонов плотностью 900 кг/м³. Технология основана на гранулировании шлакового порошка с добавками и последующем обжиге гранул во вращающейся обжиговой печи.

Основной недостаток – большой расход электроэнергии (100 кВт/ч на 1 тонну шлака) и высокий расход графитовых электродов (10 кг/1000 кВт•ч).

1.9.6 Сжигание ТБО в доменном процессе

Применяется для термической переработки твердых бытовых и промышленных отходов любого состава. Проводится в шахтных печах, аналогичных доменным печам.

Отходы предварительно смешивают с низкосортным углем (25-30% угля от количества отходов) и с известняком (30% известняка) и загружают в печь сверху, продувают подогретым до 1000-1400⁰С воздухом, обеспечивая таким образом в нижней части печи t =2000⁰С. Продукты высокотемпературной переработки - жидкий металл, который сливают отдельно от шлака, и жидкий шлак, который можно использовать в производстве строительных материалов.

Преимущества – в экологической безопасности, высокой рентабельности, возможности переработки любых отходов с получением товарной продукции.

Недостаток – большой расход угля и известняка, необходимость их смешения и хранения на складе, нельзя выделить цветные металлы. Суммарный их расход 60% от количества отходов. Нельзя выделить из шлака цветные металлы.

1.9.7 Комбинированные процессы переработки ТБО

Связаны с осуществлением различных сочетаний процессов пиролиза, сжигания и газификации ТБО.

Метод пиролизного сжигания с использованием необогащенного дутья включает измельчение отходов роторными ножницами до размеров менее 200 мм, пиролиз отходов в барабанной печи при 450-550 С^о в течении 1 часа с образованием тугометического газа и пирометического твердого остатка (смесь углерода и минеральных компонентов), выделение из тугометического остатка металлов и минеральных компонентов (камни, стекло), отделение черных и цветных металлов от минеральных компонентов, измельчение углеродистого остатка на угольной мельнице до крупности менее 100 мкм, совместное сжигание при небольшом избытке воздуха угольной пыли и тугометического газа при температуре 1300 С^о с образованием расплава шлака.

При таком способе многие компоненты ТБО (металлы, стекло и пр.) не претерпевают изменений, а лишь очищаются от органических загрязнений, что упрощает их выделение и утилизацию. В дымовые газы существенно менее переходит вредных веществ, прежде всего тяжелых металлов.

Основными недостатками являются: необходимость дробления исходной массы ТБО, измельчение и грохочение углеродистого продукта пиролиза, представляющего собой сажистый, сильно пылящий металл, загрязняющий отдельные компоненты.

Метод пиролиза-газификации с использованием обогащенного дутьяотличается от предыдущего тем, что измельченный пиролизный продукт, не содержащий металла подают в верхнюю часть реактора газификации, куда вводят технический кислород и раздельно подают остальные продукты пиролиза: охлажденный газ, отделенный от пиролизных масел и воды и жидкие продукты пиролиза (масла, вода) с включениями пыли.

Процесс газификации, т.е. частичное окисление в пламени техническим кислородом, осуществляют в цилиндрической реакционной камере, контуры которой охлаждаются водой. При разложении органических веществ в реакторе образуется газ, содержащий СО и Н₂ и свободный от высокомолекулярных углеводородов. Тепловой режим обеспечивает плавление шлака, который выводят через отверстие. Образующийся газ и шлак охлаждают водой, впрыскиваемой через форсунки. Газ выходит при температуре 150-210 С^о . Шлак затвердевает в виде гранул и удаляется через шлюзовый затвор.

Полученный газ дополнительно очищают от соединений серы, в основном в виде Н₂S, который отделяется от синтез-газа и переводится в элементарную серу, отправляемую потребителям

Сточная вода из зоны охлаждения содержит много примесей и подвергается очистке.

Вода

Вода

Газ (СО+Н₂)

Дробление

Черные и цветные металлы

Гранулирова-нный шлак

Соли, сульфиды тяжелых металлов

Очищ. вода

Конденсат

Сера

Очищ. синтез-газ

Скруббер

Кислород

Пирогаз

Вода, пыль, зола

Печь

Пиролиз

Загрузка

Синтез-газ используется как топливо в энергоустановках.

Рис. 12 Схема комбинированного процесса переработки ТБО.

Пиролиз-газификация при совместной термообработке углеродистого остатка и минеральной фракции включает предварительное дробление ТБО, прессование и пиролиз при температуре 600^оС в печи туннельного типа длиной 15 м. Из печи весь твердый остаток (углеродистый, металлический, минеральный) направляют в реактор газификации.

В качестве газифицирующего агента используют кислород. Температура газификации в нижнем слое реактора 2000^о С. Образовавшейся расплав поступает в шлаковую ванну, где разделяется на два слоя – металл и шлак. Синтез-газ выводят из верхней части реактора при 1200 С⁰, охлаждают и подвергают очистке. Используют для сжигания с получением энергии (тепловой и электрической).

Основной недостаток – отсутствие сортировки и загрязнение синтез-газа летучими тяжелыми металлами.

1.9.8 Охрана окружающей среды при эксплуатации

мусоро-сортировочных заводов

В состав дымовых газов мусоро-сортировочных заводов (МСЗ) кроме твердых частиц (сажи, летучей золы), оксидов (SO₂, CO, NO_X) могут присутствовать при наличии хлор и фторсодержащих компонентов в сжигаемых ТБО – хлорид водорода (HCl) и фторид водорода (HF). Кроме того отходящие газы МСЗ отличаются от дымовых газов энергетических установок, работающих на природном топливе, высоким содержанием водяных паров (10-20%) в связи с высокой влажностью ТБО. В отходящих газах МСЗ могут присутствовать также полихлордибензодиоксины и полихлордибензофураны (ПХДД и ПХДФ).

Необходимо отметить, что МСЗ не являются крупными по сравнению с предприятиями теплоэнергетики на твердом и жидком топливе, источниками загрязнения окружающего воздуха оксидами серы из-за сравнительно малого ее содержания в ТБО (0,05-0,3%), по сравнению с 0,5-5% в жидких и твердых топливах. Кроме того, при сжигании ТБО, часть серы переходит в сульфаты, остающиеся в шлаке.

Содержание оксидов азота определяется температурой в топках агрегатов. Их интенсивное образование имеет место при температурах выше 1100 С⁰.

Среди других газообразных токсикантов дымовых газов МСЗ следует отметить альдегиды и органические кислоты, образующиеся при неполном окислении пищевых отходов, жиров, масел и некоторых других компонентов ТБО. Возможно присутствие канцерогенных веществ, таких как бенз(а)пирен, бенз(а)антрацен, кероен, фенантрен, пирены. Однако при обеспечении эффективности улавливания 99% пылеулавливающими устройствами летучей золы, сорбирующей названные канцерогены, а также рассеивание через дымрвые трубы, концентрация этих веществ в приземном слое воздуха составляет значительно ниже ПДК.

Сложной проблемой при сжигании ТБО является образование диоксинов (ПХДД) и фуранов (ПХДФ). Существует 75 соединений класса ПХДД и 135 соединений класса ПХДФ. Они присутствуют в пестицидах и гербецидах. ПХДД при нормальных условиях представляет собой твердое вещество с молекулярной массой 321,8, температура плавления 303-305 С⁰, растворимость в воде 0,2 мкг/л, инертно к кислотам и щелочам.

При 600 С⁰ начинает разлагаться, а при выдержке более 3 с при температуре 800 С⁰ полностью разлагается.

Источниками образования диоксинов являются наличие в сжигаемых материалах хлорированных углеводородов, бензиновые и дизельные двигатели.

Обнаружение диоксинов очень затруднительно в связи с их малыми количествами (нано- и пикограммами на единицу массы или объема). Например, в саже выхлопных газов бензиновых двигателей содержание ПХДД – 3 пкг/г, дизельных 1-4 пкг/г, дымоходов отопительных печей 1-100; в пепле сигарет – 1 пкг/г, в смете городских улиц 6-50 пкг/г.

Диоксины могут образовываться и при охлаждении веществ в дымовых газах, из которых они могут образовываться. Такими веществами являются ПХВ, уголь, древесина, NaCl, HCl. Шлак, образующийся при сжигании ТБО, вследствие избытка воздуха и быстрого охлаждения, не содержит диоксинов. Охлаждаемые газы при 450⁰ С содержат Диоксины, фиксируемые золой-уносом. В связи с этим золу необходимо складировать или подвергать специальной обработке, переводя в нерастворимую форму, например, остеклованием.

С учетом адсорбции диоксинов летучей золой в количестве ~ 80%, их поступление в атмосферу.

1.9.9 Очистка газов термической переработки ТБО

Термические методы переработки твердых промышленных и бытовых отходов без какой либо предварительной подготовки обработки требует использование шурующих или переталкивающих колосниковых решеток. Температура, сжигания: 900-1000⁰ С, сжигание при температуре 850-920⁰ С (в печах кипящего слоя) способствует снижению образования оксидов азота за счет окисления азота воздуха, в результате чего снижаются выбросы NО_х. Кроме того, при сжигании в кипящем слое легче связать кислые соединения серы и хлора, путем добавки в топочное пространство соединений кальция.

Сжигание в плотном слое кускового материала без принудительного перемешивания и перемещения производится в вертикальной шахтной печи, куда сверху подается отходы крупностью преимущественно 200 мм и шамот (крупностью 70-120) в качестве теплоносителя в соотношении 1:0,4. Процесс проводится при малых скоростях потока в синтез-газе, который проходит слой материала и выводится сверху без золоуноса. В связи с этим, большая часть вредных примесей, в т.ч. тяжелых металлов отфильтровываются в слое материала и не выбрасываются в окружающую среду. Температура в зоне составляет 1200 С, что обеспечивает полное разложение опасных соединений, в том числе диоксинов и фуранов. Существуют два пути образования дибензодиоксинов и дибензофуранов: первичное образование в термическом процессе при температуре 300-600⁰ С и вторичное образование на стадии охлаждения дымовых газов при температурах 250-450⁰ С (реакции их образования происходят на поверхности частиц летучей золы в присутствии соединений хлора при катализе соединениями железа и меди). Чтобы свести к минимуму вторичное образование диоксинов в процессе газификации реализуют закалку отходящих газов (их быстрое охлаждение до 150 С). Кроме того, объем отходящих газов при шахтном способе в 4-5 раз меньше, чем при слоевом сжигании на переталкивающих решетках.

Для снижения количества отходящих газов (и одновременно для улучшения их состава) совершенствуют собственно термический процесс с применением в качестве газифицирующего агента кислорода, либо с применением дополнительной энергии (в т.ч. использование доменных процессов, электрошлаковых печей и применение плазменных технологий), что повышает температуру газификации до 1400-2000⁰ С и более.

Повышение температуры сгорания отходов способствует содержания в используемом окислителе (воздухе) доли инертного компонента (азота), на нагрев которого расходуется значительная часть энергии. А использование в качестве окислителя кислорода позволяет уменьшить количество образующихся при высоких температурах оксидов азота, очистка от которых требует сложного оборудования.

Использование плазменной технологии, будет целесообразным при гомогенетическом (без доступа кислорода) разложении твердых отходов. При пиролизе особое влияние на термическое разложение оказывают скорость нагревания и температура, с повышением которых значительно увеличивается выход газа (растет содержание водорода) и жидких продуктов. Теплотворная способность газов 10000-13000 кДж/м^З, часть которых можно использовать в горелках пиролитического реактора.

Установки высокотемпературного пиролиза (более 1400⁰ С) позволяют наряду с бытовыми обезвреживать и производственные отходы.

В подобных установках по тракту дымовых газов за системой газоочистки устанавливают автоматический газоанализатор, воздействующий через систему регулирования на дроссельные заслонки, установленные на линиях отходящих дымовых и пиролизных газов. При появлении в потоке дымовых газов продуктов неполного сгорания открывается дроссельная заслонка на линии пиролизного и прикрывается заслонка на линии дымовых газов. Таким образом, в объем пиролитического газа подают минимум балластных продуктов полного сгорания, в дымоход.

В составе дымовых газов при сжигании ТБО, как указывалось, помимо взвешенных веществ, оксидов азота, серы и углерода могут присутствовать при наличии в сжигаемых ТБО хлор- и фторсодержащих компонентов (в основном в пластмассовых отходах, при наличии пестицидов и гербицидов) диоксинов и фуранов. (Температура плавления 303-305⁰ С, устойчивы в процессах оксидации инертны к кислотам и щелочам. Разлагаются при температуре 600 С, а при выдержке при 1000 С более 3 секунд полностью разлагаются). Охлаждаемые дымовые газы при 450⁰ С также могут содержать диоксины и фураны, фиксируемые золой-уносом. Кроме того, зола-унос содержит тяжелые металлы. В этой связи улавливаемую из отходящих газов золу необходимо подвергать специальной обработке, переводя, в частности, в связанную и нерастворимую форму, например, путем остекловывания. Использование электрофильтров позволяет в среднем уловитъ 90 % диоксинов и фуранов.

Очистка газов включает физико-химические, механические и термохимические способы.

При применении термохимического способа обезвреживание по принципу реагентной очистки в ступенчатых реакторах на первой ступени по направлению движения газов производят дожигание остаточного углерода и оксида углерода в камере дожигания при температуре на уровне 1200 С и времени не менее 2 секунд. Для этого подают в камеру воздушное дутье или природный газ. При этом происходит обезвреживание неразложившихся диоксинов и фуранов.

Во второй ступени содержащиеся в дымовых газах кислые компоненты в виде НС1, НF, Р₂О₅, SО_х нейтрализуют химической их фиксацией при 1000-1200⁰ С путем впрыска в реакционный объем камеры водного раствора Nа₂SО_З, концентрацией 10%, предусматривая 20%-ный избыток активного компонента относительно его стехиометрического количества.

Обработка газов при 850-1000⁰ С на третьей ступени сводится в: восстановлению содержащихся в них оксидов азота карбамидом СО(NН₂), подаваемым в объем камеры этой ступени в виде 1-1,5%-ного водного раствора из расчета обеспечения 20%-ного избытка активного

Заключительной стадией очистки газов является их обеспыливание при 160⁰ -250⁰ С в рукавных фильтрах из стеклоткани с эффективностью очистки выше 99,5%. Уловленную пыль отправляют на обезвреживание.

Особо выгодна переработка цветных металлов (меди, алюминия, олова), распространённых технических сплавов (победит) и некоторых черных металлов (чугун).

1.9.10 Методы переработки наиболее распространенных отходов

Возможна вторичная переработка бумаги: старые листы бумаги вымачиваются, чистятся и измельчаются для получения волокон — целлюлозы. Дальше процесс идентичен процессу производства бумаги из лесоматериалов.

В России основная часть макулатуры (до 75 %) используется для производства туалетной бумаги и картона (коробочного, тарного, гофрокартона).

Существующие способы переработки отходов ПЭТ можно разделить на две основные группы: механические и физико-химические.

Основным механическим способом переработки отходов ПЭТ является измельчение, которому подвергаются некондиционная лента, литьевые отходы, частично вытянутые или невытянутые волокна. Такая переработка позволяет получить порошкообразные материалы и крошку для последующего литья под давлением. Характерно, что при измельчении физико-химические свойства полимера практически не изменяются.

При переработке механическим способом ПЭТ-тары получают флексы, качество которых определяется степенью загрязнения материала органическими частицами и содержанием в нём других полимеров (полипропилена, поливинилхлорида), бумаги от этикеток.

Физико-химические методы переработки отходов ПЭТ могут быть классифицированы следующим образом.

• Деструкция отходов с целью получения мономеров или олигомеров, пригодных для получения волокна и плёнки;
• Повторное плавление отходов для получения гранулята, агломерата и изделий экструзией или литьём под давлением;
• Переосаждение из растворов с получением порошков для нанесения покрытий; получение композиционных материалов;
• Химическая модификация для производства материалов с новыми свойствами.

Каждая из предложенных технологий имеет свои преимущества. Но далеко не все из описанных способов переработки ПЭТ применимы к отходам пищевой тары. Многие из них позволяют перерабатывать только незагрязнённые технологические отходы, оставляя незатронутой пищевую тару, как правило, сильно загрязненную белковыми и минеральными примесями, удаление которых сопряжено со значительными капитальными затратами, что не всегда экономически целесообразно при переработке в среднем и малом масштабе.

Различные батарейки

На настоящий день все типы батарей, выпускаемые в Европе, могут быть переработаны независимо от того, перезаряжаемы они или нет. Для переработки не имеет значения, заряжена ли батарея, частично разряжена или разряжена целиком. После сбора батарей они подлежат сортировке и далее в зависимости от того, к какому типу они принадлежат, батареи отсылаются на соответствующий завод по переработке. К примеру, щелочные батареи перерабатываются в Великобритании, а никель-кадмиевые — во Франции. Переработкой батарей в Европе занимается около 40 предприятий. В табл.7 приведены основные типы батарей и методы их переработки.

Таблица 7

Типы батарей и методы их переработки:

Тип батареи	Процесс переработки
Щелочные	Гидро и пирометаллургический процессы
Никель кадмиевые	Пирометаллургический процесс
Никель металгидридные	Процесс восстановления металлов
Литий ионные	Процесс восстановления металлов

Эффективность переработки определяется в процентном соотношении материала, поступившего на переработку, и материала, полученного после переработки. Стоит помнить, что точную эффективность переработки невозможно знать заранее по следующим причинам:

1. Состав материала, поступающего на переработку, значительно разнится от партии к партии и от страны производителя — это происходит из-за смешения батарей от разных производителей и различной степени разрядки каждой конкретной батарейки

2. В процессе переработки батареи смешиваются с другими материалами, поэтому определить точно эффективность переработки батарей и «добавочных» материалов невозможно.

3. Переработка включает в себя несколько стадий, каждая из которых происходит на различных производствах, поэтому границы, в которых должна измеряться эффективность переработки, весьма неясна.

Процесс переработки состоит из следующих стадий: подготовка смеси; выжигание; плавка и отливка. На этапе подготовки смеси батарей различных типов смешиваются, и из них изготавливаются брикеты, затем брикеты помещают в печь с вращающимся нагревателем. В процессе нагревания в камеру подводятся различные газы для ускорения сжигания лишних компонентов мусора и плавке металлов. Получаемые газовые отходы проходят систему жидкостной очистки. Полученные слитки помещают в электродуговую печь, где происходит разделение жидкой фазы металла и шлаков. Шлаки являются безопасными для здоровья, поэтому в дальнейшем они используются в строительстве зданий и дорог. Полученные слитки разделяются на болванки и плавятся с добавлением железа, до достижения стандартного состава: никель 8-16 %, хром 9-16%, железо — оставшееся, а также незначительное содержание марганца, углерода и молибдена.

Во многих странах Европы на мусоросборных площадках спальных районов, помимо контейнеров для сбора металла, пластика, бумаги и стекла, появились контейнеры для сбора использованной одежды и обуви.

Все отходы ветоши поступает в сортировочный центр. Здесь происходит отбор одежды, которая ещё может быть пригодна для использования, она впоследствии поступает в благотворительные ассоциации для малоимущих, церкви и красный крест. Непригодная одежда проходит тщательный отбор: отделяются все металлические и пластмассовые детали (пуговицы, змейки, кнопки и пр.), затем разделяют по типу ткани (хлопок, лен, полиэстер и др.). Например, джинсовая ткань поступает на заводы по производству бумаги, где ткань измельчается и отмачивается, после этого процесс производства идентичен целлюлозному.

Обувь подвергается похожему процессу сортировки: подошва отделяется от верха, компоненты сортируются по типу материала, после чего поступают на предприятия по переработки резины, пластмассы и др.. В этом своего успеха достигла инновационная компания спортивной одежды NIKE, в магазинах которой в США можно получить скидку, оставив свои сношенные кроссовки.

Дата добавления: 2014-11-07