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.
