Переработка промышленных отходов

Обращение с отходами в Российской Федерации

Согласно Федеральному закону Российской Федерации «Об отходах производства и потребления», отходы – это «остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.

Промышленные отходы по степени опасности делятся на пять классов. Самые опасные – отходы первого и второго классов. Их следует собирать, хранить перевозить и обезвреживать по особым правилам. Отходы третьего и четвёртого классов опасности представляют меньшую угрозу.

Все отходы условно делят на два основных вида: отходы производства и отходы потребления. К первому виду относят те отходы, которые образуются в результате производственной деятельности человека – на заводах, на стройках, на транспортных предприятиях и в торговых учреждениях, то есть там где производят материальную продукцию или доставляют её потребителю. Бытовые отходы являются отходами потребления, их относят к четвёртому классу опасности.

Специфический вид отходов – отходы здравоохранения. Хотя их образуется сравнительно немного, опасность, проистекающая от отходов этой категории, велика. Она связана, прежде всего, с риском заражения тяжёлыми инфекционными заболеваниями. Кроме того, в данную группу отходов входят остатки лекарственных препаратов, химических реагентов, материалы испорченных приборов, что создаёт риск токсичности. Оба названных видов риска усиливаются наличием риска получить ранение от многочисленных острых предметов, содержащихся среди отходов этого вида. Нельзя также не учитывать и этическую сторону проблемы обращения с отходами здравоохранения, в состав которых может входить использованный перевязочный материал, отходы операционных. Для медицинских отходов существуют свои особые правила сбора, обезвреживания и удаления.

В соответствии с действующим в России классификатором все отходы в нашей стране принято рассматривать как опасные. Некоторые виды малоопасных и малотоксичных промышленных и строительных отходов, не подлежащих утилизации, нормативными документами разрешается захоранивать вместе с бытовыми отходами. К сожалению на практике это нередко приводит к смешиванию в местах захоронения таких веществ, при совмещении которых опасность и ущерб, исходящие от отходов, возрастает.

Система управления отходами.

Система управления отходами (СУО) – это комплекс мероприятий по обращению с отходами, включающий сбор отходов, их транспортировку, сортировку, утилизацию, переработку и размещение, организованный при скоординированном взаимодействии выполняющих эти мероприятия институтов (организаций).

Эффективная СУО может быть построена путём обеспечения следующих основных положений:

- минимальное образование отходов за счёт проведения организационных, технических, правовых и воспитательных мероприятий;

- экологически безопасное обращение с отходами на всех этапах «жизненного цикла отходов»;

- экономия всех видов ресурсов за счёт внедрения систем рециклинга, использования отходящих продуктов разложения отходов, минимизации территории захоронения отходов;

- захоронение отходов, исключающее отрицательное влияние на окружающую среду как в настоящем так и в будущем.

Твёрдые бытовые отходы (ТБО) составляют гетерогенные смеси, образующиеся в результате жизнедеятельности населения и функционирования городской инфраструктуры, которые выбрасывают или уничтожают как бесполезные[25]. К ним относятся отходы потребления, хозяйственные и функциональные отходы.

Отходы потребления образуются в результате частичной или полной утраты потребительских свойств продуктами, материалами, изделиями, использующимися в процессе жизнедеятельности человека [21]. Они размещаются с различной плотностью по застроенной территории.

Хозяйственные отходы образуются в процессе функционирования городской инфраструктуры, они включают отходы культурно-бытовых, образовательных и лечебно-профилактических учреждений, предприятий общественного питания и торговли, учреждений и организаций непроизводственной сферы.

Функциональные отходы формируются в процессе взаимодействия населения, его технических средств и естественных (природных) компонентов городской территории. Кроме того, существует большая группа отходов, связанных с деятельностью промышленных предприятий и по своим свойствам приравненных к категории ТБО [25].

ТБО содержат токсичные соединения, особую опасность для здоровья населения представляют соли тяжелых металлов и канцерогенные вещества. ТБО содержат также большое количество легкозагнивающих органических веществ повышенной влажности, которые, разлагаясь, выделяют дурнопахнущие токсичные газы (аммиак, сероводород, метан) и жидкости, содержащие токсичные продукты неполного разложения отходов, и являются благоприятной средой для жизнедеятельности и размножения возбудителей таких болезней как дизентерия, инфекционный гепатит, полиомиелит, брюшной тиф, холера, туберкулез и многих других. При высыхании ТБО образуется пыль, которая часто содержит токсические вещества. Развевание пыли ветром приводит к загрязнению прилегающих территорий. Беспорядочно сваленные, часто гниющие ТБО, с неприятным запахом нарушают эстетические чувства населения. Кроме возбудителей инфекционных заболеваний, ТБО также содержат яйца глистов (гельминтов).

Учитывая, что при прямом контакте с ТБО имеется потенциальная опасность для здоровья человека и ухудшения санитарных условий жизни, необходимо применять такие методы сбора, транспортировки, обезвреживания и переработки ТБО, чтобы свести к минимуму эту опасность.

Выделяют две группы методов переработки отходов – механические и физико-химические методы.

Механическая переработка отходов.

Утилизация твердых отходов в большинстве случаев приводит к необходимости либо разделения на компоненты (в процессе очистки, обогащения, извлечения ценных составляющих) с последующей переработкой сепарированных материалов различными методами, либо придания им определенного вида, обеспечивающего саму возможность утилизации отходов. Совокупность наиболее распространенных механических методов подготовки и переработки твердых отходов представлена на рис. 12.2.

Классификация и сортировка. Разделение твердых зернистых материалов на классы по крупности кусков или зерен называется классификацией.

Известны два основных способа классификации: 1) ситовая (грохочение) — механическое разделение на ситах; 2) гидравличе­ская — разделение смеси на классы зерен, обладающих одинаковой скоростью осаждения в воде или в воздухе. Разделение смеси зерен на классы в воздушной среде называется воздушной сепарацией.

Классификация может иметь самостоятельное значение — для при­готовления готовых продуктов определенных сортов (в этом случае она называется сортировкой) или быть вспомогательной операцией для предварительной подготовки материала к последующей переработке. Наиболее широко различные способы классификации используются сов­местно с процессами измельчения.

Измельчение. Процессы измельчения условно подразделяют на дробление (крупное, среднее и мелкое) и измельчение (тонкое и сверхтонкое). Измельчение материалов осуществляют путем раздавливания, раскалывания, истирания и удара. В большинстве случаев эти виды воздействия на материал используют комбинированно; при этом обычно основное значение имеет один из них, что обусловлено конструкцией машины, применяемой для измельчения.

Рис. 12.2. Механические методы подготовки и переработки отходов.

В зависимости от физико-механических свойств и размеров кусков (крупности) измельчаемого материала выбирают тот или иной вид воздействия. Так, дробление твердых и хрупких материалов производят раздавливанием, раскалыванием и ударом, твердых и вязких —раздавливанием и истиранием.

Дробление материалов обычно осуществляется сухим способом (без применения воды), тонкое измельчение часто проводят мокрым способом (с использованием воды). При мокром измельчении пылеобразования не наблюдается и облегчается транспортирование измельченных продуктов.

Метод дробления используют для получения из крупных кусков перерабатываемого материала продуктов крупностью преимущественно 5 мм. Дробление широко используется при переработке отходов вскрыши при открытых разработках полезных ископаемых, отвальных шлаков металлургических предприятий, вышедших из употребления резиновых технических изделий, овалов галита и фосфогипса, отходов древесины, некоторых пластмасс, строительных и многих других материалов.

Метод измельчения используют при необходимости получения из кусковых отходов зерновых и мелкодисперсных фракций крупностью менее 5 мм. Процессы измельчения широко распространены в технологии рекуперации твердых отходов при переработке отвалов вскрышных и попутно извлекаемых пород открытых и шахтных разработок полезных ископаемых, вышедших из строя строительных конструкций и изделий, некоторых видов смешанного лома изделий из черных и цветных металлов, топливных и металлургических шлаков, отходов углеобогащения, некоторых производственных шламов и отходных пластмасс, пиритных огарков, фосфогипса.

Обогащение отходов.

- магнитная сепарация. Извлечение ферромагнитных металлов основано на их высокой магнитной восприимчивости и способности хорошо намагничиваться. К достоинству магнитной сепарации можно отнести, то, что для извлечения металлов не требуется высокой напряженности электромагнитного поля, что делает извлечение ферромагнитных металлов достаточно дешевым.

- электродинамическая сепарация. Для выделения неферромагнитных или цветных металлов из потока смеси отходов или ТБО сухим способом применяется метод электродинамической сепарации – это процесс обогащения, основанный на использовании силового взаимодействия магнитного поля и вихревых токов, возникающих в электропроводном веществе под воздействием ЭДС, индуцированного магнитным полем. К достоинствам данного метода можно отнести простоту оборудования, извлечение металлов без дробления, высокая производительность возможность применения аппаратов из смежных областей. При движении материала в переменном магнитном поле или при действии на неподвижные электропроводные металлы переменного (бегущего) магнитного поля в проводнике индуцируется ЭДС и возникают вихревые токи, которые вступают во взаимодействие с первичным магнитным потоком, изменяя его индукцию. Эффектом взаимодействия контуров тока с породившим их магнитным потоком является, в частности, выталкивание неферромагнитных металлов из поля катушки переменного тока.

- лазерная сепарация. В настоящее время разработаны методы разделения макулатуры и полимерной пленки, которые основаны на использовании лазерной магнитной техники. Основой способа разделения материалов с помощью лазера является определение требуемого компонента среди других материалов посредством отраженного света при прохождении отходов в луче лазера. В инфракрасной зоне спектра электромагнитного излучения волокнистые материалы, подобные бумаге и картону, создают беспорядочно диффузное отражение, в то время как полимерные материалы — правильное отражение. Эти отражения улавливают и преобразовывают в электрические сигналы, которые используют для управления потоком воздух; отсортировывающим полимерную пленку от макулатуры.

- отсадка. Отсадка представляет собой процесс разделения минеральных зерен по плотности под действием переменных по направлению вертикальных струй воды (воздуха), проходящих через решето отсадочной машины. Отсадке обычно подвергают предварительно обесшламленные широко- или узкоклассифицированные материалы оптимальной крупности 0,5 – 100 мм для нерудных и 0,2 – 40 мм для рудных материалов. В процессе отсадки материала расслаивается: в нижнем слое концентрируются тяжелые частицы, в самом верхнем – легкие мелкие. Получаемые слои разгружают отдельно.

Дата добавления: 2014-01-04