Способы уничтожения вредных отходов химическое осаждение

Способы утилизации химических отходов

Современная промышленность вырабатывает множество продуктов, которыми каждый человек пользуется в повседневной жизни. Но при этом мало кто из пользователей задумывается о том, насколько велики объёмы выбросов различных химических соединений в экосферу планеты. До недавнего времени, а именно до ухудшения состояния экологии, об утилизации химических отходов не задумывались и сами производители. Законодательство сегодня устанавливает новые правила.

Основные категории химических отходов

Чтобы определить способы утилизации хим. отходов, нужно сначала разделить на несколько подвидов все вредные вещества. Легче всего это сделать, взяв за основу тип предприятий, которые занимаются выбросом. Это:

1. Фармацевтические заводы. Для получения лекарств они используют множество вредных реагентов, которые после прохождения всех стадий производства образуют сложные соединения.
2. Нефтехимия и нефтепереработка. Один из самых масштабных загрязнителей. Побочные продукты реакций могут вредить окружающей среде напрямую.
3. Лаборатории в НИИ. Несмотря на то что объёмы исследований не могут сравниться с промышленными, чаще всего загрязнение носит локальный характер и может негативно отражаться даже на сотрудниках при несоблюдении мер безопасности.
4. Бытовая химия. Тоже является одним из крупнейших вредителей окружающей среды. Побочные продукты реакций, происходящих при её производстве, однако, могут использоваться в качестве неорганических или органических удобрений, что частично сводит на нет потребность во вторичной переработке.
5. Больницы, аптеки и другие медучреждения. Использование агрессивных реактивов при получении результатов анализов, а также большие объёмы отработанной в результате биомассы тоже могут сильно вредить местной экологии.
6. Металлургия, электрохимия, смежные заводы по производству изделий разных отраслей. Здесь могут быть самые разные загрязнители — кислоты, которыми травят готовые прокатные листы, щёлочи, придающие заданные свойства поверхностям, всевозможные порошки и смеси для легирования и так далее.

Особое место среди всех занимают заводы по производству резины и эластичных материалов. В их недрах во время технологического процесса вырабатываются довольно агрессивные соединения, которые выбрасываются как в воздух при помощи труб, так и в воду, фильтруясь потом в толще прибрежной почвы.

Порядок проведения процедуры

Компания, которая желает прибегнуть к частичной переработке отходов собственного производства, должна в первую очередь найти специалистов, получивших государственный патент на проведение таких действий. Собственноручные действия в этой области противоречат законодательству и могут привести к значительным штрафам или иной, более серьёзной ответственности.

Поэтому лучше обратиться в фирму, которая обладает нужными мощностями для утилизации или расщепления на полезные составляющие, пригодные для повторного использования.

Примерный порядок таков:

1. Подготовка отчётности по объёмам вредных веществ, которые предполагается вывезти с территории. Это может быть сделано как исполнителем, так и заказчиком. Делается для составления как можно более полного представления о предстоящем объёме работ и формирования сметы на предоставляемые услуги. Во время подготовительного этапа исполнитель вправе свободно проводить все необходимые тесты для определения типа веществ, которые ему придётся перерабатывать.
2. Составление и подписание договора на основании собранных данных. Учитываются описанные объёмы и приблизительная сложность проводимых действий по расщеплению или переработке. На основании этого выставляется конечная цена за все услуги. Этот документ является основанием передачи вредных соединений и вывоза их на законных основаниях с территории производства.
3. Собственно, транспортировка. Она должна выполняться в специальных контейнерах или других ёмкостях установленного образца для предотвращения утечки во время перевозки. Все случаи потери некоторого количества вредных соединений по дороге будут накладывать вину именно на фирму-утилизатора.
4. Переработка. Физическое устранение или расщепление на составные элементы как можно больших объёмов полученного отработанного сырья.

После этого составляется отчёт о проделанной работе. В нём должны быть указаны полученные результаты и примерное соотношение общей массы полученных от заказчика отходов к той, что была удачно подвергнута переработке. На основании отчёта и производится оплата в полном объёме.

Способы утилизации

В зависимости от вещества, которое необходимо переработать, используется один из стандартных способов. Некоторые из них могут применяться в нескольких случаях или комбинироваться в одном, если после задействования одного нужно разобраться с продуктами его распада. Это:

• Нейтрализация. Подходит для кислот и органических соединений, а также отходов пищевой или сельскохозяйственной промышленности. Используется щелочной гидролиз.
• Дистилляция — для расщепления отходов в жидкой форме на составные части.
• Термообработка. Промышленный мусор сжигается. Выделяющиеся при этом газы и дым подвергаются дополнительной очистке, чтобы сбрасываемый в атмосферу остаток имел приемлемый по санитарным нормам состав.
• Алкоголиз — проводится с применением спиртов. Вредные вещества в них растворяются, после чего вся смесь сжигается с выделением менее токсичных соединений.
• Окисление и хлорирование. Применяется для агрессивных щелочей и соединений на их основе. Способ эффективен и может нейтрализовать практически любые вредные вещества.

Кроме того, есть утилизация химии с помощью биодеградации. В ней используются специальные микроорганизмы, которые пожирают отходы и при этом выделяют в воздух абсолютно неагрессивные соединения. Некоторые из вышеперечисленных способов стоит рассмотреть детальнее.

Щелочной гидролиз

Применяется при работе с отходами из термопластика, останками трупов животных с пищевой промышленности и в других случаях. Метод эффективен, так как в результате выделяются совершенно избавленные от вредных свойств вещества и соединения. Например, если расщепить полиэтилентерефталат, получится тетрафталевая кислота, которая в дальнейшем может использоваться при производстве ПВХ-изделий.

В реакции используется:

• Гидроксид натрия. В некоторых случаях допускается работать с соединениями других щелочных металлов, например, калия.
• Флотореагент-оксаль (Т-92).
• Вода.

Чтобы запустилась реакция, нужно соблюдать пропорции всех действующих веществ и поддерживать необходимую для этого температуру. В случае с отходами пластика, гидролиз проводится при 130 градусах, допустимое максимальное значение — 150. Кроме того, строжайше должна соблюдаться правильная концентрация всех действующих веществ. После осаждения всей массы терефталевой кислоты, реакция прерывается простым снижением температуры, так как при комнатной или более близкой к ней по значению она не происходит.

Метод показал себя не слишком эффективным в борьбе с пластиком, где требуются значительные затраты тепла и проведение всей последовательности технологических операций под высоким давлением.

Гораздо более действенен он при борьбе с биологическими отходами. Вся операция должна проводиться в ёмкости из нержавеющей стали, способной закрываться герметически. В неё помещаются останки туш, а потом подаётся раствор щёлочи. Под большим давлением смесь постепенно разогревается до трехсот градусов Цельсия. При этом трупы растворяются полностью, расщепляясь на менее сложные химические вещества.

Дальнейших действий по нейтрализации не требуется. При соблюдении всех пропорций, получившаяся жидкость может быть безопасно возвращена в грунт.

Метод дистилляции

Применяется в основном для жидких или легко плавящихся и переходящих в газообразное состояние веществ. Суть метода состоит в испарении массы и последующей её конденсации. В результате все составные части жидкостной смеси будут разделены.

Такой способ применяется для таких целей:

• Регенерация отработанных машинных масел. Эффективно только при работе с минеральными их разновидностями.
• Отделение связанных газов из соединений, образующихся при сжигании полимеров. Одним из примеров можно считать переработку изношенных автомобильных покрышек.

Для эффективного испарения и высушивания используются шкафы-сушилки. Они хорошо отделяют влагу от пропитанного ею вещества и конденсируют в другом, отдалённом от самого шкафа месте. В этом случае дистилляция — скорее один из подготовительных этапов. Следующим чаще всего оказывается пиролиз, так как масса вещества с заблаговременно удалённой влагой сжигается гораздо быстрее.

Зачастую, чтобы растопить такие печи, тоже используются отходы. Это делается для того, чтобы ещё больше интенсифицировать процесс очистки, направляя дымовые газы навстречу кускам высушенного материала.

Пиролиз отходов

Вопреки ошибочным представлениям, не является прямой аналогией сжигания, так как вся реакция происходит без прямого воздействия кислорода. В результате проведённых действий из любого по составу вещества остаётся только углеродсодержащий остаток.

Различается низкотемпературный и высокотемпературный пиролиз. Главное отличие — в рабочих температурах процесса. Первый проводится, как правило, при 450 и выше градусах, второй — при 900 и выше. Высокотемпературный эффективнее, так как бо́льшая часть всего загруженного в печь материала превращается сразу в газ, минуя расплавление.

Кроме того, нужно упомянуть быстрый пиролиз. При нём вещество, которое нужно расщепить, нагревается до заданной температуры скачкообразно, либо к нему сразу подводится громадное количество тепла. В результате не происходит частичного превращения в смолу какого-то объёма вещества, а значит, большая его часть сразу становится газообразной.

Этот метод используется на предприятиях по переработке мусора в качестве дополнительного источника энергии — как тепловой, так и электрической. Дело в том, что одной из отличительных черт быстрого пиролиза является выделение громадного объёма тепла. Оно может быть использовано как для вторичного обогрева, так и для получения электроэнергии. Продукты сгорания при этом могут образовывать мазут, который тоже потом используется как топливо.

Окисление с хлорированием

Применяется для особо сложных химических соединений, имеет практически стопроцентный эффект. В химической промышленности используется для получения сложных веществ с заданными свойствами. При работе с отходами учитывается их общий состав для принятия решения по применению этого метода. В основном полезен в таких случаях:

• Переработке метана или сероуглерода. Это агрессивные и опасные для человека вещества, но после реакции они образуют четырёххлоритый углерод или тетрахлорметан. Это хороший растворитель и помощник в медицине.
• Превращение вредного для человека фенола в пентахлорфенол. Он тоже высокотоксичен, но применяется в ускорителях роста и созревания растений при сверхмалых дозах.

Отходы этих реакций тоже могут быть использованы в качестве сырья для изготовления лекарств или других химических препаратов. В Москве утилизация химических отходов этого типа показала высокие результаты, а их продукты используются для создания высокопроизводительных удобрений.

Источник

Способы и методы утилизации, переработки отходов и мусора

Беречь экологию обязан каждый человек. В ходе жизнедеятельности человека, на заводах, в лечебных учреждениях образуются различные отходы. Образовавшийся мусор требует перевозки и переработки. Современные методы утилизации отходов подбираются с учетом вида мусора, его объема и класса опасности. Так, по источнику образования отходы бывают бытовыми, промышленными, медицинскими и пр.

Классы вредности отходов

1 Мусор первой категории несет большую опасность всему живому на планете. Даже в небольших объемах он может привести к летальному исходу. К таким опасным отходам относится ртуть, полоний, плутоний, свинец. 2,3 Сюда входит хлам, который нарушает экологический баланс, при этом на его восстановление уходят несколько десятков лет. В эту категорию входят хром, цинк, фосфор и хлор. 4 Не опасные компоненты, которые действуют на организм человека и флору, фауну незначительно. Природе для восстановления потребуется до 3 лет. 5 Здесь безопасные для природы отходы, но в большом объеме вредит экологии.

Методы утилизации и обезвреживания отходов

Наиболее распространенные методы утилизации твердых бытовых отходов и мусора следующие:

Этот метод – самый распространенный. Подходит для захоронения несгораемых веществ либо веществ, в ходе горения которых в воздух выделяются вредные компоненты. Захоронение происходит на специализированных полигонах, которые представляют собой сложные инженерные конструкции, оснащенные механизмами борьбы с загрязнениями подземных вод и воздуха. На некоторых полигонах проводится переработка газа, образующегося в ходе гниения отходов.

Методы утилизации отходов производства сжиганием такие:

Это безопасная для экологии технология. Но еще в пригородных территориях крупных городов встречаются дымящиеся свалки с отходами.

Такой переработке подвергается только органические отходы. Посредством бактерий начинается гниение. Таким способом изготавливается органическое удобрение. Технология не подходит для обработки мусора, в котором могут образоваться паразиты. Сюда относятся кости, мясо.

Это инновационная методика, которая включает отделение мусора с дальнейшей формовкой в брикеты. Эффективность данного способа пока под сомнением. Применяют для повторной переработки хлама.

Оборудование для переработки

Есть отходы, которые невозможно переработать вышеперечисленными технологиями. Это ПВХ, полиэтилен, ряд производственного и медицинского мусора, опасные вещества и пр. Передовые методы переработки и утилизации отходов дают возможность не только безвредно освободиться от них, но сделать это безопасным для экологии и людей способом.

Для переработки используется такое оборудование:

• дробилки;
• автотоматические клавы;
• сушилки;
• сепараторы.

Высокотехнологичные машины позволяют не просто переработать отходы, но и получать из них вторсырье. Полиэтилен, бумагу, топливные брикеты, горючие, смазочные вещества, предметы домашнего пользования. К тому же таким способом минимизируется негативное воздействие на природу.

Ежегодно территории, которые занимают отходы, только увеличиваются. В связи с этим проблемы и способы утилизации отходов – самые сложные, важные. Загрязненность экологии из-за отходов увеличивается огромными масштабами. Для решения проблемы нужно внедрять новые технологии по переработке хлама, которые бы уменьшили опасное воздействие на природу.

Этапы переработки мусора

Законодательно определены требования нейтрализации ТБО. Но на региональном уровне, без строгого контроля требования не выполняются.

Согласно действующим нормативам утилизация проводится в разные этапы.

Этапы работ

Сортировка Первым делом отходы сортируются. Остатки еды, стекло, бумага, ткани и полимеры кладутся в отдельные емкости. Сбор Возле жилых зданий стоят контейнеры, куда граждане бросают ТБО. Каждая емкость предназначена для хранения соответствующего мусора. Вывоз К тарам привязан спецтранспорт. Грузовик погружает и вывозит сырье за пределами города. Складирование В соответствующих территориях мусор накапливается и хранится. Там он хранятся столько, сколько определено нормативами. Вывоз с полигона Отходы грузовиками доставляются к месту нейтрализации. Нейтрализация Проводится переработка либо уничтожение сырья.

Способы утилизации и переработки отходов

Способы утилизации мусора разнообразные. Часто из мусора получают ценное вторичное сырье. Некоторые из них активно загрязняют экологию, а другие обладают менее вредным действием.

Распространение получают следующие способы утилизации промышленных отходов:

• сжигание на полигонах – эта методика позволяет очистить большие площади от мусора, но вредит окружающей среде. Но если предприятие снабжено высокотехнологичным оборудованием, способным нейтрализовать вредные вещества, то методика будет самой рациональной, выгодной;
• плазменная переработка – позволяет обеззараживать не отсортированное сырье, в результате получается вторсырье. Вторичный продукт используется в производстве строительных материалов, керамической плитки пр.;
• пиролиз при минусовой температуре – полезная методика, которая не несет вреда экологии, а, следовательно, и здоровью людей. В ходе переработки образуется тепловая энергия, которую преобразуют в электричество.

Есть и другие способы утилизации твердых бытовых отходов. Например, засыпка свалки и компостирование. Первый включает засыпку отходов грунтом, в результате чего они разлогаются и выделяется метан. Засыпка полигона финансово выгодная, поскольку газ превращается в обычный природный ресурс. В результате компостирования получается экологичное удобрение, поэтому используются только органические вещества.

Повторная переработка

Под повторной переработкой понимают разнообразные технологии утилизации отходов для повторного применения и возвращения в оборот полезного сырья. Существуют ценные разновидности сырья, которые подвергаются обработке и повторному применению. В эту категорию входит бумага, стекло, резина, полимеры, нефтепродукты, электрические приборы, металлы, дерево, строительный мусор.

Источник