Утилизация отходов — комплекс современных методов, способствующих ликвидации мусорных свалок и оздоровлению окружающей среды

Ежегодно на планете образуется более 2.1 млрд тонн отходов, приводящих к загрязнению литосферы, гидросферы, атмосферы. На одного жителя приходится порядка 1.2-2.6 тонны твердых промышленных отходов и 0.4-0.8 тонны твердых коммунальных (бытовых). На пути к оздоровлению окружающей среды, резкому снижению загрязнений и мутации особую роль играет утилизация отходов, под которой подразумевается их применение для вторичного использования на разных стадиях технологического цикла.

Способы утилизации мусорных отходов

Применение наиболее эффективных и безопасных способов утилизации мусорных отходов способствует:

• сокращению территорий мусорных свалок;
• экономии ресурсов;
• развитию новых направлений бизнеса по производству дешевых продуктов;
• улучшению экологии.

Захоронение

Способ заключается в изоляции отходов с невозможностью их дальнейшего использования.

Цель захоронения — предотвращение попадания загрязняющих и опасных компонентов в окружающую среду и их влияния на незащищенного человека. Отходы транспортируются в место назначения, где хранятся в течение неограниченного времени. Захоронение происходит на полигонах, в шламохранилищах, глубинных горизонтах.

Специальные полигоны создаются для захоронения промышленных токсичных отходов:

• с содержанием свинца, кадмия, мышьяка, никеля, ртути, олова, сурьмы, цинка;
• нефтепродуктов;
• органических растворителей;
• гальванического производства;
• использованных ртутных ламп;
• пластмасс.

Шламохранилища предназначены для захоронения промышленных остатков бурения нефтяных скважин:

• бурового шлама;
• сточных вод;
• отработанных отходов.

Глубинные изолированные горизонты используются для захоронения жидких неутилизированных промышленных отходов.

Компостирование

Представляет собой биологический способ утилизации твердых бытовых отходов (ТБО).

Суть метода заключается в разложении органических веществ, содержащихся в ТБО, вследствие деятельности микроорганизмов, которые развиваются в толще мусора. Это приводит к выделению теплоты и разогреванию отходов до 600 °С. Результат — получение компоста, используемого в качестве биотоплива и органического удобрения.

Компостирование бывает:

• полевым, проводимым на открытой площадке;
• выполняемым в биотермических барабанах.

Компостированию подвергаются следующие виды отходов:

• пищевые и растительные остатки;
• санитарно-гигиенические материалы;
• бумажные и древесные отходы;
• отходы животного происхождения;
• отработанный ил.

Сжигание

Способ мусоросжигания в топочных устройствах специальных котлоагрегатов по достижению конечной цели — обезвреживанию и утилизации отходов считается наиболее рациональным. Его основное преимущество — уменьшение объема мусора в 10 раз. Недостаток — образование вредных веществ, выделяющихся в атмосферу.

Теплотворная способность отходов определяется содержанием в составе органических соединений углерода и водорода. Образующееся при сжигании тепло используется для образования пара, горячей воды, электроэнергии и других целей.

На мусоросжигательных заводах применяют следующие методы утилизации мусора сжиганием:

• слоевое — при t 900-1000 °С (на колосниковых решетках);
• в кипящем слое — в температурном режиме 850-950 °С.

Способ сжигания на колосниковых решетках является традиционным. Метод утилизации сжиганием в кипящем слое применяется мало (заводы в Испании, Норвегии, Японии, США, Германии, Италии, России).

Безопасность термических процессов требует предварительной сортировки отходов с учетом специфических свойств мусора (влажность, разнообразие компонентов, гниющие вещества) и применения технологий газоочистки, что не всегда выполнимо.

Способ сжигания применяется для бытовых и промышленных отходов, содержащих не более 10-15% несгораемых элементов. Сжигание не используется для утилизации отходов, содержащих серу, фосфор, галогены, во избежание образования вторичных, чрезвычайно опасных токсичных веществ.

Пиролиз

Является перспективным направлением утилизации отходов. Суть метода заключается в необратимом изменении химических свойств мусора в результате воздействия температуры без доступа кислорода. В зависимости от температурного режима пиролиз подразделяют на два вида:

• низкотемпературный (полукоксование) — 450-550 °С;
• высокотемпературный (коксование) — 900-1050 °С.

Низкотемпературный пиролиз характеризуется термическим разложением размельченных компонентов мусора. Метод предполагает выход жидких и полутвердых остатков с минимальным присутствием пиролизного газа. Полукокс можно применять в качестве топлива.

Высокотемпературный пиролиз (плазменная переработка) — это способ газификации мусора. В результате технологического процесса из биологических компонентов массы отходов способом вторичного синтеза получают горючий газ, используемый на получение горячей воды, пара, электроэнергии. Выход жидких и твердых продуктов — минимален. Метод не требует сортировки отходов, опасные вещества разлагаются при высокой температуре.

Пиролиз применяется для переработки отходов, не поддающихся утилизации:

• пластмасс;
• автомобильных покрышек;
• отстойных веществ;
• отработанных масел.

В остатках после проведения термической обработки пиролизом нет биологически активных веществ, что дает возможность использовать их захоронение без вреда окружающей среде.

https://www.youtube.com/watch?v=2fts9wV0HdU&t=157s