Справочник строителя | Охрана окружающей среды
УДАЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
Рост промышленного производства, особенно в развитых странах, вызывает увеличение количества отходов, как в результате специфики производства, так и в результате потребления продуктов производства. В конечном итоге все продукты производства рано или поздно становятся отходами. В любой существующей технологии, даже при комплексном использовании поступающего сырья и продуктов его переработки, всегда есть и будет некоторое количество отходов, не входящих в программу выпуска готовой продукции. Безотходных технологических процессов пока не существует.
Воздух из производственных помещений, выбросы отходящих газов, сточные воды подвергаются очистке различными методами: фильтрацией, отстоем, адсорбцией и другими, после чего образовавшиеся отфильтрованный остаток или адсорбент должны быть удалены и уничтожены. Как правило, перед пуском и остановкой производственного процесса различные аппараты должны опорожняться и очищаться, после чего разнообразные остатки (отходы) также должны удаляться.
Технический прогресс, интенсификация промышленного производства, способствуя загрязнению природной среды, создают одновременно возможность ее защиты. Современная наука и техника разработали и разрабатывают всевозможные способы предотвращения загрязнения природной среды отходами промышленного производства или сведения его к минимуму.
Во многих отраслях промышленности, особенно в химической, нефтехимической и др. образуются токсичные отходы в довольно большом количестве и их обезвреживание, а также утилизация осуществляются в процессе производства. Это фактически является частью технологического процесса. Так, на предприятиях химической промышленности строятся различные очистительные установки. При высокой температуре все токсичные вещества окисляются до безвредных, а образуемые вторичные вредные вещества улавливаются на очистительных устройствах.
Отходы образуются практически во всех отраслях промышленности и, особенно в результате процессов, связанных с использованием и переработкой продукции химической промышленности. Так, например, при химической очистке образуются загрязненные растворители и масла. Хотя количество этих отходов на каждом предприятии невелико, но, учитывая большое количество таких предприятий, приходится решать вопрос об их централизованной обработке или захоронении.
Организация обезвреживания этих отходов на каждом предприятии является или экономически нерентабельной, или требующей технических решений, осуществление которых выходит за рамки возможностей предприятия, где эти отходы образуются. В этих случаях возникает необходимость создания региональных полигонов по обезвреживанию, утилизации и захоронению промышленных токсичных отходов. Для этого необходимо организовать регулярный сбор, удаление (транспортировку) и централизованное их обезвреживание. В дальнейшем на этих полигонах, возможно, будет организовать переработку и утилизацию большей части поступающих токсичных отходов.
Токсичные отходы весьма разнообразны. Они могут быть твердыми, жидкими и пастообразными, и в зависимости от химического состава для их обезвреживания, утилизации и захоронения необходимо применение различных методов.
К токсичным отходам согласно действующей инструкции по определению класса токсичности отходов, так же как и за рубежом, относятся отходы, содержащие:
масла и другие нефтепродукты;
различные растворители;
едкие вещества, такие как кислоты и щелочи;
кадмий, кобальт, марганец, медь, мышьяк, олово, ртуть, свинец, серебро, сурьму, таллий, хром и цинк (гальванические отходы);
цианины и цианаты;
галогенные соединения;
фенол;
гербициды и ядохимикаты;
различные медицинские препараты;
больничные отходы.
Качество и количество токсичных отходов колеблется в весьма широких пределах и по истечении определенного времени может значительно уменьшиться.
В соответствии с действующими у нас в стране санитарными нормами токсичные отходы, в основном I, II и III классов опасности, следует обезвредить и захоронить отдельно от бытовых отходов с соблюдением специальных мер. Такое же положение действует в других странах, где токсичные отходы имеют названия:
специальные отходы - в ФРГ;
опасные отходы - в США;
сложные отходы - в Финляндии.
В начале 70-х гг. прошлого века в зарубежных странах стали создаваться региональные муниципальные полигоны, которые располагали специальными установками по обезвреживанию токсичных отходов. Туда за определенную плату поступают отходы от всех близлежащих предприятий.
В настоящее время основным методом обезвреживания органо-содержащих отходов, в том числе бытовых отходов, является их сжигание в специальных печах. Применение этого способа позволяет полностью обезвредить отходы и резко сократить их первоначальный объем.
В соответствии с обусловленной потребностью еще в 1984 г. был разработан проект строительства полигона по обезвреживанию, утилизации и захоронению токсичных промышленных отходов для предприятий Москвы и Московской области.
Мощность завода определялась на основании следующих данных:
количество токсичных отходов;
размеры отведенной территории для строительства полигона. Приему на полигон подлежат отходы I, II и III классов опасности от всех предприятий, организаций, министерств и ведомств, которые заявили о наличии у них отходов, подлежащих обезвреживанию и захоронению.
Завод по обезвреживанию и утилизации токсичных отходов включает в себя следующие установки для:
термического обезвреживания органосодержащих твердых пастообразных и жидких отходов;
термического обезвреживания жидких хлорсодержащих отходов;
термического обезвреживания сточных вод, содержащих органические и минеральные соединения;
обезвреживания ртутных и люминесцентных ламп; обезвреживания испорченных и ненормированных стальных баллонов из-под различных химических продуктов;
физико-химического обезвреживания различных токсичных веществ (отходы с содержанием кадмия, кобальта, меди, мышьяка, никеля, олова, свинца, сурьмы и т.п.).
Наиболее целесообразно размещение такого завода непосредственно в промышленном районе региона, имея в виду использование имеющейся инфраструктуры. Так, расположение завода и гаражного хозяйства в промышленной зоне региона (города) даст возможность использования существующих инженерных сооружений и сетей (электроэнергия, водо-, газо- и теплоснабжение, ремонтная служба и др.), резко снизить капитальные затраты. Кроме этого в ряде случаев упрощается решение вопросов социально-культурного обеспечения и обеспечения трудовыми ресурсами.
Анализ зарубежных и отечественных статистических данных показывает, что большую часть образуемых токсичных промышленных отходов составляют вещества органического происхождения, которые наиболее оптимально и надежно обезвреживать при температуре 1200...1400 °С. При этом методе значительно сокращается объем отходов, практически полностью исключается их токсичность или существенно снижается класс опасности, резко сокращается потребность территорий для организации полигонов захоронения отходов и можно утилизировать тепло сгорания отходов для выработки пара, электроэнергии и горячей воды для целей теплоснабжения.
Как показал зарубежный опыт сжигания токсичных отходов, учитывая их разнообразный физико-химический состав, наиболее подходящим оборудованием для этого процесса является футерованная вращающаяся печь с определенным соотношением ее диаметра и длины. Образуемые в барабанной печи газообразные продукты возгонки и неполного сгорания отходов поступают далее для полного их обезвреживания в камеру дожигания.
Вращающаяся печь позволяет сжигать отходы различного консистентного состава и габаритов (в том числе металлические бочки с застывшими трудно извлекаемыми из них токсичными продуктами).
За рубежом целый ряд фирм специализируются в создании и изготовлении специального вида оборудования и установок - печных агрегатов различной мощности и на их основе специальных заводских и региональных установок для термического обезвреживания токсичных промышленных отходов. Конструктивно эти агрегаты мало отличаются друг от друга и включают следующее оборудование:
вращающуюся барабанную печь диаметром 4...5 м, футерованную высокоглиноземистым кирпичом. Печь оборудована передней загрузочной камерой, где смонтированы: специальный лифт с толкателем для возможности загрузки в печь бочек с отходами вместимостью до 200 л; приемное бункерное устройство со шлюзами для сыпучих материалов; специальные горелки для сжигания жидких отходов и газовых сдувок из емкостного парка для хранения отходов. Длина барабана составляет 12 м с толщиной металлической обечайки 20 мм;
камеру дожигания, конструктивно связанную с барабанной печью. Она представляет собой вертикальную шахтную печь, состоящую из металлического каркаса, футерованного огнеупорным шамотным и изоляционным кирпичами;
котел-утилизатор для использования тепла сгорания отходов выработкой пара давлением 24 или 40 кг/см2 с перегревом до 390 °С. Котел-утилизатор водотрубного типа с вертикальным расположением пучков труб и механизмом для очистки трубных поверхностей от налипших частиц солей представляет собой одно целое с камерой дожигания.
Агрегат, состоящий из барабанной печи, камеры дожигания и котла-утилизатора, дополнительно оснащается системами:
загрузки твердых сыпучих отходов из силосных бункеров. Система загрузки состоит из мостовых кранов с лепестковыми грейферными ковшами (типа «Полип»), оснащенных весовым устройством;
рольганговым конвейером для транспортировки бочек с механизмом их вскрытия, лифтовым устройством и толкателем бочек в печь;
конденсационной паровой турбиной с отбором и генератором выработки электроэнергии;
очистки дымовых газов от вторичных продуктов сгорания в составе электрофильтров, скруббера для химической очистки и реактора для выпаривания сточных вод, образуемых в процессе химической очистки.
Установка сжигания токсичных промышленных отходов, состоящая из вышеуказанных агрегата и дополнительных систем, комплектуется также другими вспомогательными устройствами и оборудованием для нормального ведения процесса обезвреживания, утилизации тепла и дымоудаления.
Система подачи и дозировки отходов обеспечивает непрерывную и равномерную (по количеству выделяющегося при сгорании тепла) подачу в печь различных по химическому и физическому состоянию отходов. Для подачи в печь твердых горючих отходов, как правило, используют только многочелюстные грейферные мостовые краны, оснащенные приспособлением для взвешивания, которое показывает и регистрирует вес отходов.
Печь для сжигания отходов является основным аппаратом установки. На установках применяют печи с вращающимися барабанами с саморегулирующими пружинящими уплотнительными сегментами на выходе. Печь оборудуется водоохлаждаемой приемной камерой с толкателем, обеспечивающей прием отходов и исключающей подсосы воздуха.
Металлический корпус барабана печи с учетом большой нагрузки от сжигаемых отходов и внутренней обмуровки из высокоглиноземистых кирпичей при температуре сжигания 1200 °С должен обеспечить прогиб печи вдоль оси не более 0,002 и изменение овальности не более 0,3 % по отношению к диаметру (D) печи. Термически сильно нагруженный выходной конец вращающейся печи выполнен в качестве жаростойкого выходного звена, охлаждаемого воздухом. Для обеспечения температурного режима сжигания отходов, определенного времени их пребывания в печи длина вращающихся барабанов принимается равной 2,6...2,8 D.
В камере дожигания достигается полное окисление продуктов неполного горения отходов, выходящих из вращающегося барабана печи.
Для удаления золы (шлака) из вращающегося барабана и камеры дожигания предусматривается установка для мокрого или сухого шлакоудаления. Транспортировка золы (шлака) осуществляется, как правило, с помощью цепного транспортера, погруженного в водяную ванну.
Для охлаждения дымовых газов, выходящих из камеры дожигания, на установке предусматривается котел-утилизатор с выработкой перегретого водяного пара.
Вернуться к списку
|
Распечатать
|
