Полигоны промышленных отходов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

 

___________________________________________________________

 

Институт экотехнологий и инжиниринга

 

Кафедра экстракции и рециклинга черных металлов

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по направлению  подготовки: 
____________________________________________________________________________________________________________________

 

 

на тему:

_______________________________________________________________________________________

 

_______________________________________________________________________________________

 

_______________________________________________________________________________________

 

_______________________________________________________________________________________

 

_______________________________________________________________________________________

 

 

Студент (-ка)_____________________________

 

Группа__________________________________

 

 

 

Руководитель работы_______________________

 

 

 

Отчет защищен с оценкой_______________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 20___г.

Содержание

Введение3

1 1 Классификация отходов4

2 Утилизация промышленных  отходов8

2.1 Термическая переработка8

2.2 Механическая переработка12

2.3 Биологическая переработка13

2.4 Захоронение14

3 Полигоны для  захоронения отходов15

3.1 Общие сведения15

3.2 Технологическая схема  работы полигона17

3.3 Обезвреживание токсичных  промышленных отходов18

3.4 Хранение взрывоопасных  отходов21

3.5 Размещение радиоактивных  отходов22

3.6 Типы захоронения23

Выводы28

Список использованных источников.29

 

Введение

 

В последнее время острейшей  проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое развитие, является продолжающиеся загрязнения природной  среды твердыми, жидкими и газообразными  отходами производства и потребления, вызывающими деградацию окружающей среды

Существует классификация  отходов по их химической природе, техническим  признакам образования, возможности  дальнейшей переработки и использования  и в нашей стране отходы характеризуются  по пяти классам опасности, от чего зависят затраты на их переработку  и захоронение. Класс опасности  устанавливается с целью определения  безопасных способов и условий размещения, перемещения, обезвреживания отходов.

При современном уровне науки  и техники невозможно исключить  образование не утилизируемых, не подлежащих сжиганию, не поддающихся нейтрализации  токсичных отходов. В этом случае целесообразно захоронение такого рода отходов в специально создаваемых  для этих целей хранилищах, для  их использования в будущем.

Ежегодно на территории России образуется около 7 млрд. тонн всех видов  отходов, из которых в той или  иной мере используются лишь 2 млрд. тонн. На территории страны в отвалах и  хранилищах накоплено около 80 млрд. тонн отходов, причем токсичных из них  более 1,4 млрд. тонн [1].

 

1 Классификация отходов

 

Отходы – остатки продуктов или дополнительный продукт, образующиеся в процессе или по завершении определенной деятельности и не используемые в непосредственной связи с этой деятельностью. Под определенной деятельностью понимается производственная, исследовательская и другая деятельности, в том числе, – потребление продукции.

Отходы классифицируют:

• По агрегатному состоянию:
• Твердые
• Жидкие
• Газообразные
• По классу опасности для окружающей природной среды:
• 1й – чрезвычайно опасные
• 2й – высоко опасные
• 3й – умеренно опасные
• 4й – малоопасные
• 5й – практически неопасные

 

Таблица 1 – классификация  отходов по классу опасности для

окружающей среды

Класс опасности отхода для окружающей природной среды	Степень вредного воздействия опасных отходов на окружающую природную среду	Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды
1 КЛАСС  Чрезвычайно опасные	Очень высокая	Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует
2 КЛАСС  Высокоопасные	Высокая	Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия
3 КЛАСС  Умеренно опасные	Средняя	Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет  после снижения вредного воздействия  от существующего источника
4 КЛАСС  Малоопасные	Низкая	Экологическая система нарушена. Период самовосстановления не менее  3–х лет
5 КЛАСС  Практически не опасные	Очень низкая	Экологическая система практически  не нарушена.

 

• По происхождению: [2]
• Отходы потребления (коммунально–бытовые) – отходы потребления, образующиеся в бытовых условиях в результате жизнедеятельности населения.
• Отходы производства (промышленные отходы) – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, веществ, предметов, изделий или продуктов, образовавшиеся в процессе производства или потребления продукции, выполнения работ (услуг) и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства.

Промышленные отходы являются неоднородными, сложными поликомпонентными смесями веществ, обладающими различными физико–химическими свойствами, представляют токсическую, химическую, биологическую, коррозионную, огне– и взрывоопасность. Существует классификация отходов по их химической природе, технологическим признакам образования, возможности дальнейшей переработке и использования.

Отходы всех классов опасности  делятся на твердые, пастообразные, жидкие, пылевидные или газообразные:

– твердые отходы: пришедшая в негодность тара из металлов, дерева, картона, пластмасс, обтирочные материалы, отработанные фильтроматериалы, обрезки полимерных труб, кабельной продукции.

– пастообразные: шламы, смолы, осадки с фильтров и отстойников от очистки емкостей теплообменников.

– жидкие: сточные воды, содержащие органические и неорганические вещества, не подлежащие приему на биоочистку ввиду высокой токсичности.

– пылевидные (газообразные): сдувки от дыхательных трубок емкостного оборудования, выбросы из участков обезжиривания, окраски продукции.

По химической устойчивости отходы различаются: взрывоопасные, самовозгорающиеся, разлагающиеся с выделением ядовитых газов, устойчивые.[3] Все промышленные отходы делят на утилизируемые и не утилизируемые. Утилизируемые промышленные отходы не подлежат уничтожению или захоронению, а должны быть использованы в народном хозяйстве как топливо, стройматериалы, удобрения, исходное сырье для повторной переработки или регенерации отходов с целью получения вторичного сырья. Захоронение не утилизируемых отходов определяется их потенциальной опасностью для здоровья населения. В настоящее время не утилизируемые промышленные отходы в стране делятся на пять классов опасности с учетом их токсичности, влияния на окружающую среду и технологии обезвреживания промышленных отходов на полигонах. [4]

К I классу относятся особо  токсичные сильнодействующие ядовитые соединения. Их прием и захоронение  производят в металлических контейнерах.

К II классу относятся жидкие отходы с минеральными загрязнениями (кислоты, щелочи, соли, гидроокиси тяжелых  металлов). Нейтрализуются в котлованах за счет взаимного смешения и добавления реагентов.

К III классу относятся условно–твердые отходы, в том числе пастообразные, которые смешиваются с опилками. Сгущенные таким образом отходы помещают в котлован и изолируют сверху слоем грунта.

К IV классу относятся жидкие отходы, содержащие органические загрязнения  с ХПК около 25000 мг/л. Эти отходы частично испаряются в процессе сжигания органических загрязнений.

К V классу относятся не утилизируемые  нефте–маслоотходы, которые содержат до 80% воды и до 10% грунта и механических включений. Обезвреживаются эти отходы сжиганием. [5]

Для систематического рассмотрения отходов промышленности и городского хозяйства удобна их классификация  в зависимости от отрасли промышленности, где они, в основном, образуются. По этому принципу можно выделить следующие группы:

1. Отходы металлургии:  доменные, ферросплавные и сталеплавильные  шлаки; шлаки, образующиеся при  плавке руд цветных металлов; продукты обогащения руд; нефелиновые  и другие шламы и др.

2. Отходы тепловой энергетики  и топливной промышленности: зола, топливные шлаки, золошлаковые смеси, шахтные породы, отходы углеобогащения и др.

3. Отходы химической промышленности: железистые, известь– и гипсосодержащие отходы; соле– и гидроксидсодержащие шламы и содопродукты; фосфорные шлаки, вторичные полимерные продукты и др.

4. Отходы горнодобывающей  промышленности: вскрышные и попутно  добываемые породы.

5. Отходы производства  строительных материалов: пыль различного  химического состава, керамический  и стеклянный бой, отсевы, образуемые  при дроблении и др.

6. Отходы переработки  древесины и другого растительного  сырья: кора, обрезки, стружки,  опилки, лигнин и др.

7. Отходы городского хозяйства:  изношенные автопокрышки, тряпье, бумажная  макулатура, строительный мусор,  использованные полимерные материалы и др. [6]

 «Обращение с отходами» – термин, охватывающий весь объем операций, связанных с мониторингом, хранением, переработкой отходов и законодательным оформлением этих действий. При самых совершенных технологиях предотвратить возникновение отходов невозможно. Утилизация основной массы отходов может осуществляться по следующим направлениям:

• уничтожение отходов с переводом их в безопасные продукты;
• консервация отходов в безопасном состоянии для их использования в ближайшем или отдаленном будущем;
• текущее использование «свежих» отходов в производственном цикле («внутренний» или «производственный» рециклинг);
• использование «свежих» отходов на предприятиях других отраслей промышленности («глобальный» рециклинг);
• использование «отложенных» отходов (продукции, потерявшей потребительские свойства) в собственной или других отраслях народного хозяйства («глобальный» рециклинг). [7]

 

2 Утилизация промышленных отходов

 

Важной экологической  проблемой остается проблема хранения, утилизации и переработки отходов  производства и потребления. 26 октября 2000 г. было принято Постановление  Правительства Российской Федерации  №818, по которому Министерство природных  ресурсов и его территориальные  органы должны проводить работы по паспортизации опасных отходов, организовать и вести по единой для  Российской Федерации системе государственный кадастр отходов. [8]

Образующиеся в процессе производства отходы в зависимости  от своего состава, токсичности и  агрегатного состояния должны подвергаться утилизации [9 ]. Основными видами утилизации являются:

 

2.1 Термическая переработка

 

1. Переработка в высокотемпературной шахте.

Поскольку доменные печи могут  работать только на дорогостоящем коксе, то для переработки отходов их необходимо реконструировать. Доменные печи оснащаются воздушными фурмами (3 – 5 шт.), подающими в печь горячий  воздух на уровне жидкой металлической  ванны, т. е. несколько выше обычного. Это позволяет значительно повысить температуру жидких продуктов в  печи (на 200 – 300 ºС), позволяет вводить  в шихту определенное количество угля (вместо кокса) и превращает обычную  доменную печь в высокотемпературную  шахтную печь.

В США фирмой «Андко–Торрекс» в г. Буффало в течение 6 лет эксплуатировалась шахтная печь на основе доменной печи с производительностью 2.8 т отходов в час (24000 т. в год). Ее экологические показатели соответствовали требованиям санитарных норм всех стран. В последствии аналогичные и более производительные установки стали появляться и в других странах, однако несбалансированность горючих компонентов в перерабатываемых отходах может привести к преждевременному выходу из строя установки. Для предотвращения, как выяснилось необходимо добавлять в шихту 50 – 100 кг низкосортного угля на тонну перерабатываемых отходов.

Для придания образующимся в печи шлакам большей легкоплавкости и меньшей вязкости, повышении  степени поглощения шлаками серы и галогенов следует вводить  в шихту небольшое количество известняка, что также способствует стабилизации работы печи при допустимых экологических и экономических  показателях.

При достижении определенного  температурного запаса через горн (но не через засыпной аппарат) можно  загружать в печь жирные и бурые  угли, пластмассовые и хлорвиниловые  отходы, отходы нефтепродуктов, автомобильные  покрышки, лакокрасочные изделия  и т. п. Степень очистки дымовых  газов в системах обычных доменных печей достаточно высока и качество их проверено в промышленных условиях многих стран мира.