Moderne Methoden der Abfallverarbeitung. Die wichtigsten Methoden der Abfallverarbeitung. Die Hauptprobleme der MSW-Verarbeitung

Abtransport, Aufbereitung und Entsorgung von Abfällen der Gefahrenklasse 1 bis 5

Wir arbeiten mit allen Regionen Russlands zusammen. Gültige Lizenz. Vollständiger Satz von Abschlussdokumenten. Individuelle Herangehensweise an den Kunden und flexible Preispolitik.

Mit diesem Formular können Sie eine Anfrage für die Erbringung von Dienstleistungen hinterlassen, ein kommerzielles Angebot anfordern oder eine kostenlose Beratung von unseren Spezialisten erhalten.

Schicken

Die Menschheit steht ernsthaft vor dem Problem der Abfallentsorgung, daher werden auf der ganzen Welt immer fortschrittlichere Methoden der Abfallentsorgung entwickelt.

„Recycling“ ist mittlerweile so ein modisches Fremdwort. Leider hat es in unserem Land noch nicht die gewünschte Popularität erlangt. In entwickelten Ländern ist Ressourcenschonung eine wichtige Motivation für das Recycling von Abfällen.

Sonderdeponien und technische Deponien zur Abfallbeseitigung haben eine begrenzte Fläche, belegen zudem Nutzflächen und belasten die Umwelt um sie herum. Das Problem wird nicht durch den Abbau von Nebengebäuden in Müllverbrennungsanlagen gelöst. Sie ermöglichen es Ihnen, die Abfallmenge zu reduzieren, schaden der Umwelt jedoch nicht weniger und vergiften die Luft mit giftigen Gasen.

Die jüngsten Bemühungen der Wissenschaftler zielen darauf ab, neue Abfallentsorgungssysteme zu entwickeln und neue Verarbeitungstechnologien nach Art, Gefahrenklasse und Herkunftsquelle einzuführen. Dieser Ansatz ist im Hinblick auf den Umweltschutz und den rationellen Verbrauch erschöpfbarer natürlicher Ressourcen am effektivsten. Die Bedeutung einer kompetenten Abfallverarbeitung hat auch eine wirtschaftliche Komponente – sie enthält nützliche Komponenten, deren sekundäre Produktion viel billiger ist als die primäre Gewinnung und Verarbeitung.

Müllklassifizierung

Abfallarten nach Herkunft

• Haushalt
• Organischer Ursprung
• industrielle Produktion
• Medizinisch
• radioaktiver Müll

Abfallarten nach Aggregatzustand

• Fest
• Flüssig
• Pasten
• Aussetzungen
• Emulsionen
• Schüttgut

Insgesamt gibt es 5 Gefahrenklassen von Abfällen:

• Abnutzungen, die zur ersten Gefahrenklasse gehören, bedrohen alles Leben auf der Erde. Schon in geringen Mengen können sie zum Tod, zu Invalidität, zur Geburt kranker Nachkommen führen. Stoffe wie Quecksilber, Polonium, Plutonium, Blei können eine schwere Umweltkatastrophe verursachen.
• Die zweite und dritte Gefahrenklasse vereinen Müll, der ein ökologisches Ungleichgewicht verursachen kann, dessen Wiederherstellung Jahrzehnte dauern wird. Dazu gehören Chrom-, Zink-, Phosphor- und Chlorverbindungen, Arsen.
• Gering gefährliche Stoffe der vierten Gefahrenklasse wirken sich auch auf den menschlichen Körper und Lebewesen aus. Das Ökosystem nach ihrem Einfluss wird innerhalb von 3 Jahren wiederhergestellt.
• Es gibt eine fünfte Klasse - umweltfreundlichen Müll, aber selbst in großen Mengen kann er den umgebenden Raum schädigen.

Eine Vielzahl von Aufarbeitungen führt zu der Notwendigkeit, fortschrittliche Methoden der primären Abfallsortierung zu schaffen.

Verfahren zur Behandlung von Hausmüll

Der bedeutendste Teil des Mülls auf der Erde sind Siedlungsabfälle. Ihre Quelle sind Wohngebiete und soziale Einrichtungen. Mit dem Wachstum der Weltbevölkerung wächst auch die Menge an festen Abfällen. Derzeit gibt es solche Arten des Recyclings wie:

• Bestattung auf Deponien
• Natürlicher Abbau in der natürlichen Umgebung
• Thermische Verarbeitung
• Isolierung von nützlichen Komponenten und Recycling

Beerdigung

Betrachtet man alle existierenden Entsorgungsmethoden, so ist die Erdbestattung die am weitesten verbreitete Methode. Es ist nur für Müll geeignet, der keiner Selbstentzündung unterliegt. Gewöhnliche Deponien weichen Deponien, die mit einem System von technischen Strukturen ausgestattet sind, die eine Kontamination von Oberflächen- und Grundwasser, atmosphärischer Luft und landwirtschaftlichen Flächen verhindern. In entwickelten Ländern werden Gasfallen auf Deponien installiert, die während des Zersetzungsprozesses entstehen. Es wird zur Erzeugung von Strom, Raumwärme und Warmwasserbereitung verwendet. In Russland gibt es leider nur eine sehr kleine Anzahl von technischen Deponien zur Entsorgung.

Die meisten Arbeiten sind verschiedene organische Rückstände, die in der natürlichen Umgebung schnell verrotten. In vielen Ländern der Welt wird Hausmüll in Fraktionen sortiert, sein organischer Anteil kompostiert und wertvoller Dünger gewonnen. In Russland ist es üblich, einen ungeteilten Strom von MSW zu kompostieren, daher ist es unmöglich, zerfallenes organisches Material als Dünger zu verwenden.

Thermische Verarbeitung

Die thermische Verarbeitung bezieht sich auf die folgenden Verfahren:

• Verbrennung
• Pyrolyse bei niedrigen Verbrennungstemperaturen
• Plasmabehandlung (Hochtemperaturpyrolyse)

Der Prozess der thermischen Verarbeitung ermöglicht es Ihnen, schädliche Komponenten vollständig zu zerstören, ihre Anzahl in Grabstätten erheblich zu reduzieren und Verbrennungsenergie in Wärme und Strom umzuwandeln.

Müll einfach zu verbrennen ist eine günstige Möglichkeit, ihn zu entsorgen. In diesem Bereich werden bewährte Methoden der Abfallverwertung praktiziert, Seriengeräte produziert, ein hoher Automatisierungsgrad den Prozess in einen kontinuierlichen Fluss gebracht. Bei der Verbrennung entstehen jedoch eine Vielzahl schädlicher Gase mit toxischen und krebserregenden Eigenschaften. Allmählich bewegt sich die Welt zur Pyrolyse.

Am effektivsten ist die Hochtemperaturpyrolyse - Plasmabehandlung. Ihre Tugenden:

• Keine Notwendigkeit, Reste zu sortieren
• Dampf und Strom bekommen
• Erhalten eines flüssigen Rückstands - Pyrolyseöl
• Gewinnung eines unbedenklichen Steinzeugs am Ausgang, das in der Sekundärproduktion verwendet werden kann.
• Ökologische Sicherheit für die Umwelt und die menschliche Gesundheit

Plasmaabfall-Entsorgungsmethoden beseitigen die Notwendigkeit, neue Deponien und Deponien zu schaffen, und die wirtschaftlichen Vorteile werden in Millionen von Dollar Gewinn ausgedrückt.

In den letzten Jahren hat sich die Abfallverwertung aktiv entwickelt, d.h. Recycling. Müll enthält viele nützliche Komponenten, die für die Synthese neuer Materialien und die Produktion verschiedener Güter wiederverwendet werden können.

Aus Abfall sortiert:

• Eisen-, Nichteisen- und Edelmetalle
• Glasbruch
• Papier und Pappe
• Polymerverpackung
• Gummi
• Reste von Holz
• Essensreste, Produkte mit Verfallsdatum

Die Entwicklung des Recyclings in Russland wird durch das Fehlen eines etablierten Abfallsortiersystems behindert. In entwickelten Ländern werden auf den Höfen Container für verschiedene Arten von Haushaltsabfällen aufgestellt, und von Kindheit an wird eine Kultur der Abfallwirtschaft erzogen. Unser Land hat Sammelstellen für Metalle, Papier und Polymerprodukte, aber sie können die Eröffnung neuer Recyclinganlagen nicht ernsthaft fördern. Wünschenswert ist auch ein schrittweiser Übergang zu einer verschwendungsarmen und ressourcenschonenden Produktion.

Entsorgung von Industrieabfällen

Industrieabfälle umfassen:

• Reste von Rohstoffen und Materialien, die in der Produktion verwendet werden
• Nebenprodukte der Produktion - Müll, Flüssigkeiten, Gase
• Minderwertige und fehlerhafte Produkte
• Ausgemusterte Maschinen und Anlagen

Theoretisch kann jeder nützliche Bestandteil aus Produktionsabfällen wiederverwendet werden. Die Frage beruht auf der Verfügbarkeit effizienter Technologien und der Wirtschaftlichkeit der Verarbeitung. Deshalb wird bei Industrieabfällen zwischen Sekundärrohstoffen und unwiederbringlichen Abfällen unterschieden. Je nach Kategorie kommen unterschiedliche Abfallverarbeitungstechnologien zum Einsatz.

Unwiderruflicher Abfall, wo es keine nützlichen Komponenten gibt, wird auf Deponien vergraben und verbrannt. Industrieabfälle, die giftige, chemisch aktive und radioaktive Stoffe enthalten, werden vor der Verschüttung neutralisiert. Verwenden Sie dazu speziell ausgestattete Laufwerke.

Vorbehaltlich der zentralen Sammlung und Neutralisierung:

• Giftige Abfälle, die Quecksilber, Arsen, Blei, Zink, Zinn, Cadmium, Nickel, Antimon enthalten
• Abfälle aus der Galvanikproduktion
• Organische Lacke, Farben, Lösungsmittel
• Ölprodukte
• Quecksilberhaltige Abfälle
• Abfälle, die radioaktive Bestandteile enthalten

Akkumulatoren werden auf offenen Flächen oder in unterirdischen Strukturen auf dem Territorium von Unternehmen oder darüber hinaus aufgestellt. Für feste Abfälle werden Abraum- und Schlammsammler gebaut, Deponien und Abfallhaufen werden für Abfallgestein, Asche und Schlacke eingerichtet. Flüssige Abfälle werden in Teichen, Absetzbecken und Begräbnisstätten entsorgt. Nach der Neutralisierung werden gefährliche Industrieabfälle auf gesonderten zugelassenen Deponien vergraben.

Alle Industrieunternehmen werden in die Liste der Naturnutzer aufgenommen. Dabei müssen sie die Anforderungen, Regeln und Vorschriften für die Abfallwirtschaft sowie Sicherheitsvorkehrungen einhalten, um die Umwelt nicht zu schädigen.

Der Staat versucht Hersteller dazu zu bewegen, abfallarme Technologien einzuführen und Abfälle in Sekundärrohstoffe umzuwandeln. Bisher entwickelt sich dieser Bereich in Russland schlecht.

Die wichtigsten Arten des Recyclings von Industrieabfällen:

1. Trennung von Eisen- und Nichteisenmetallen, Industrielegierungen, wie Gewinn zum Zweck des Umschmelzens.
2. Das Verfahren zur Herstellung von Granulat aus Polymerabfällen, das zur Herstellung des gleichen Polymertyps oder von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet wird.
3. Zerkleinern von Gummi zur Verwendung als Füllstoff, Herstellung von Baumaterialien.
4. Verwendung von Holzabfällen und Spänen zur Herstellung von Veredelungsplatten und Papier.
5. Gewinnung von elektrischem Strom und Wärmeenergie aus brennbaren Abfällen.

Das Problem der industriellen Abfallentsorgung ist sehr relevant für Russland, wo die Rohstoffindustrie, die Metallurgie und die Petrochemie entwickelt sind und eine große Menge an Abfällen und Nebenprodukten bilden.

Entsorgungsmethoden für medizinische Abfälle

Medizinische Abfälle sind eine besondere Kategorie. Sie werden von medizinischen Einrichtungen, Apotheken und pharmakologischen Betrieben gebildet. Ungefähr 80 % bestehen aus gewöhnlichem Hausmüll, aber der Rest kann das Leben und die Gesundheit vieler Menschen gefährden.

Zu den gefährlichen medizinischen Abfällen gehören:

• Alle Gegenstände, die mit Patienten mit gefährlichen und besonders gefährlichen Krankheiten in Kontakt gekommen sind.
• Reste von Medikamenten, Desinfektionsflüssigkeiten.
• Überreste von Geräten, die Quecksilbersalze und radioaktive Elemente verwenden.
• Organischer Abfall - Biomaterial aus pathologischen und anatomischen Abteilungen, Operationssälen, Immunglobulinen, Impfstoffen.

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Welt auf die Verwendung von medizinischen Einweginstrumenten aus Metall und verschiedenen Arten von Kunststoffen umgestellt. Nach der Desinfektion können sie nach Sortierung dem Recycling zugeführt werden. Dieser vernünftige Einsatz von Rohstoffen wird eine erhebliche Menge an Ressourcen einsparen und die Kosten für die Herstellung von Einweginstrumenten und Patientenpflegeartikeln senken.

Probleme der Abfallentsorgung und des Recyclings in Russland

Zu den Hauptproblemen der Abfallentsorgung in unserem Land gehören:

• Das Vorhandensein vieler nicht autorisierter Deponien.
• Kombinierter Abfall, zum Beispiel Quecksilberlampen, können wie Glas entsorgt werden – nach der niedrigsten Gefahrenklasse.
• Ablagerung auf einer Deponie für selbstentzündliche Abfälle.
• Moderne Methoden der Abfallentsorgung in Abfallverwertungsanlagen sind zu teuer, sie werden viel billiger auf Deponien entsorgt.
• Schwäche des gesetzlichen Rahmens und wirtschaftliche Anreize für Recyclingunternehmen. Der Standard ist die betriebliche Abfallentsorgung.
• Fehlende Infrastruktur und etablierter Abfallsortierungsprozess.

Die Notwendigkeit, eine gesunde Umwelt zu erhalten, wird Regierungsbehörden zwingen, die Erfahrungen der Industrieländer zu übernehmen. Sie werden mit der Notwendigkeit konfrontiert, die Probleme der Entsorgung und des Recyclings verschiedener Abfallkategorien effektiv zu lösen und auf umweltfreundliche Produktionstechnologien umzusteigen.

Die gebräuchlichste Methode der MSW-Entsorgung ist die Verbrennung, gefolgt von der Entsorgung der resultierenden Asche auf einer speziellen Deponie. Es gibt einige Müllverbrennungstechnologien - Kammer, geschichtet, in einem Wirbelbett. Müll kann gemischt mit fossilen Brennstoffen verbrannt werden.

Thermische Verarbeitung: Verfahren, Vor- und Nachteile

Brennmethode(oder allgemein thermische Methoden zur Entsorgung von festen Abfällen) hat sowohl unbestrittene Vorteile (es ist möglich, die Verbrennungswärme von festen Abfällen zur Stromerzeugung und Beheizung von Gebäuden zu nutzen, zuverlässige Abfallentsorgung) als auch erhebliche Nachteile. Eine gute Rauchgasreinigung ist erforderlich, da bei der Verbrennung von Hausmüll Chlorwasserstoff und Fluorid, Schwefeldioxid, Stickoxide sowie Metalle und deren Verbindungen (Zn, Cd, Pb, Hg etc.) in die Atmosphäre freigesetzt werden, hauptsächlich in Form von Aerosolen ) und, was besonders wichtig ist, werden bei der Verbrennung von Abfällen Dioxine und Biphenyle gebildet, deren Anwesenheit in den Abgasen deren Reinigung aufgrund der geringen Konzentration dieser hochgiftigen Verbindungen stark erschwert.

Eine Variation des Verbrennungsverfahrens ist die Pyrolyse – die thermische Zersetzung von Hausmüll ohne Luftzutritt. Der Einsatz von Pyrolyse ermöglicht es, die Auswirkungen von MSW auf die Umwelt zu reduzieren und so nützliche Produkte wie brennbares Gas, Öl, Harze und feste Rückstände (Pyrocarbon) zu erhalten.

Vielfach beworben wird das Verfahren der Hochtemperaturbehandlung von Haushalts- und Industrieabfällen in einer brodelnden Schlackenschmelze (Bild 1). Die Haupteinheit des technologischen Schemas ist ein Sprudelofen, dessen Design in Zusammenarbeit mit Spezialisten des Stalproekt-Instituts (Moskau) entwickelt wurde.

Der Ofen ist einfach und hat kleine Abmessungen, eine hohe Produktivität und eine hohe Betriebssicherheit.

Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt. Der Beschickungseinrichtung wird periodisch Hausmüll zugeführt. Der Pusher schüttet sie in ein Schlackenbad, das mit sauerstoffangereicherter Luft gespült wird. Im Bad wird der Abfall schnell in die intensiv rezyklierte geschäumte Schmelze getaucht. Die Temperatur der Schlacke beträgt 1400 - 1500 °C. Aufgrund der intensiven Wärmeübertragung wird der Abfall einer Hochgeschwindigkeitspyrolyse und -vergasung unterzogen. Ihr mineralischer Teil löst sich in der Schlacke auf, und die Metallgegenstände werden geschmolzen, und das flüssige Metall sinkt zum Herd. Bei niedrigem Heizwert des Abfalls werden zur Stabilisierung des thermischen Regimes geringe Mengen Kraftwerkskohle als zusätzlicher Brennstoff in den Ofen eingespeist. Anstelle von Kohle kann auch Erdgas verwendet werden. Um eine Schlacke einer bestimmten Zusammensetzung zu erhalten, wird ein Flussmittel geladen.

Die Schlacke wird kontinuierlich oder periodisch über einen Siphon aus dem Ofen ausgetragen und der Aufbereitung zugeführt. Die chemische Zusammensetzung der Schlacke kann über einen weiten Bereich gesteuert werden, wodurch Zusammensetzungen erhalten werden, die für die Herstellung verschiedener Baumaterialien geeignet sind - Steinguss, Schotter, Zuschlagstoffe für Beton, Mineralfasern, Zement.

Das Metall gelangt durch den Überlauf in den Siphon und wird kontinuierlich oder portionsweise in die Gießpfanne geschüttet und dann zur Verarbeitung umgefüllt oder direkt am Ofen zu Barren gegossen oder granuliert. Brennbare Gase - Produkte der Pyrolyse und Vergasung von Abfällen und Kohle, die aus dem Bad freigesetzt werden - werden über dem Bad verbrannt, indem sauerstoffangereicherte Luft oder reiner Sauerstoff zugeführt werden.

Ofengase mit hoher Temperatur (1400 - 1600 ° C) werden von einem Rauchabzug in einen Dampfkessel zur Kühlung und vorteilhaften Nutzung ihrer Energie abgesaugt. Der Kessel führt eine vollständige Nachverbrennung der Gase durch. Dann werden die gekühlten Gase zum Reinigungssystem geleitet. Bevor sie in die Atmosphäre entlassen werden, werden sie von Staub und schädlichen Verunreinigungen gereinigt. Hohe Prozesstemperaturen, ein rationelles Verbrennungsschema, bestehend aus einer Kombination des Redoxpotentials der Gasphase und des Temperaturregimes, bestimmen den geringen Gehalt an Stickoxiden (NOx) und anderen Verunreinigungen in Rauchgasen.

Rauchgase aus der Hochtemperaturverbrennung enthalten deutlich weniger organische Verbindungen, insbesondere Dioxine.

Die Umwandlung von Alkali- und Erdalkalimetallen in die Gasdampfphase unter Prozessbedingungen fördert die Bindung von Chlor-, Fluor- und Schwefeloxiden in sichere Verbindungen, die bei der Gasreinigung in Form von festen Staubpartikeln abgeschieden werden. Das Ersetzen von Luft durch Sauerstoff ermöglicht es, das Volumen der Rauchgase um das 2-4-fache zu reduzieren, ihre Reinigung zu erleichtern und die Freisetzung giftiger Substanzen in die Atmosphäre zu reduzieren. Statt einer großen Menge an Schlacke (bis zu 25 % bei konventioneller Verbrennung), die schwere Nichteisenmetalle und Dioxine enthält, entsteht inerte Schlacke, die ein Rohstoff für die Baustoffherstellung ist. Mit Rauchgasen aus dem Ofen ausgetragener Staub wird in verschiedenen Reinigungsstufen selektiv erfasst. Die Staubmenge ist 2-4 Mal geringer als bei der Verwendung herkömmlicher Öfen. Grobstaub (bis 60%) wird dem Ofen wieder zugeführt, Feinstaub, der ein Konzentrat aus schweren Nichteisenmetallen (Zn, Pb Cd, Sn etc.) ist, eignet sich zur weiteren Verwendung.

Moderne Methoden der thermischen Behandlung von Siedlungsabfällen

Das Gintsvetmet Institute hat zusammen mit anderen russischen Organisationen eine Technologie zur thermischen Behandlung von Hausmüll in einer brodelnden Schlackenschmelze entwickelt. Sein Hauptvorteil ist die Lösung des dringenden globalen Dioxinproblems: Es gibt praktisch keine hochgiftigen Verbindungen (Dioxine, Furane, polyaromatische Kohlenwasserstoffe) bereits am Ausgang der Einperleinheit. Gleichzeitig gibt es mittlerweile eine Reihe von in- und ausländischen Verfahren zur thermischen Aufbereitung von Hausmüll, die sich in unterschiedlichen Entwicklungsstadien befinden. Die Tabelle zeigt die Hauptindikatoren der thermischen Methoden der MSW-Verarbeitung, die Umweltschützern und Spezialisten für die Entsorgung solcher Abfälle am bekanntesten sind. Diese Methoden sind entweder bereits kommerzialisiert oder ausgiebig getestet worden. Die Essenz der verwendeten Prozesse:

• RC-Prozess- Verbrennung von MSW in einer Feuerung mit Rosten (KR) oder einer Kesseleinheit auf Rosten verschiedener Ausführungen;
• COP-Prozess– Verbrennung von Abfällen in einem Wirbelbett (CF) aus einem inerten Material (normalerweise Sand einer bestimmten Größe);
• Piroxel-Verfahren- Elektrometallurgie, einschließlich Trocknung, Pyrolyse (Verbrennung) von Abfällen, Verarbeitung der mineralischen Verbrennungsrückstände in der geschmolzenen Schlacke sowie Staub- und Gasreinigung von Rauchgasen;
• Prozess in einer Anlage vom Vanyukov-Ofen (PV)-Typ– Schmelzen in der sprudelnden Schmelze;
• Verfahren, das am Institut für Chemische Physik der Russischen Akademie der Wissenschaften entwickelt wurde - Verbrennung– Vergasung von Abfällen in einer dichten Schicht aus stückigem Material ohne dessen erzwungene Vermischung und Bewegung;
• Thermoselect-Verfahren- kombiniert, einschließlich der Stufen Abfallverdichtung, Pyrolyse und Hochtemperaturvergasung (mit der Produktion von Synthesegas, Inert- und einigen Mineralprodukten und Metallen);
• Siemens-Verfahren - Pyrolyse– Verbrennung von Pyrogas und abgetrennten kohlenstoffhaltigen Rückständen mit einem nicht mit Sauerstoff angereicherten Strahl.

Die Verbrennung von Hausmüll in Kesseln (CR-Prozess) aufgrund relativ niedriger Temperaturen (600 - 900 °C) löst das Dioxinproblem praktisch nicht. Außerdem entstehen bei diesem Prozess sekundäre (feste, unverbrannte) Schlacken und Stäube, die einer gesonderten Aufbereitung bedürfen oder der Entsorgung mit anschließenden negativen Folgen für die Umwelt zugeführt werden. Diese Mängel sind in gewisser Weise auch dem CS-Prozess inhärent. Hier kommt die Notwendigkeit hinzu, Rohstoffe für die Verarbeitung vorzubereiten, um die Korngrößenverteilung einzuhalten.

Zu den Nachteilen des vom Institut für Chemische Physik der Russischen Akademie der Wissenschaften entwickelten Verfahrens gehören:

• die Notwendigkeit, Abfälle auf eine bestimmte Größe zu sortieren und zu zerkleinern; Zugabe und anschließende Abtrennung eines Kühlmittels einer gegebenen granulometrischen Zusammensetzung;
• die Notwendigkeit, ein teures Rauchgasreinigungssystem zu entwickeln - Synthesegas, das eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff ist.

Beim Verfahren des Verhüttens von Hausmüll in einer sprudelnden Schmelze (im PV-Ofen) sind (neben der Dioxinsicherheit) noch zwei weitere Vorteile zu beachten: eine relativ hohe spezifische Produktivität und eine geringe Staubabscheidung. Diese Indikatoren sind auf den Blaseneffekt zurückzuführen (intensives Gasblasen des Schmelzbades und Sprühsättigung des Arbeitsraums des Ofens über dem Bad). Ein wichtiger positiver Faktor ist das Vorhandensein von industrieller Erfahrung in ihrem Betrieb in Nichteisenmetallurgieunternehmen in Russland und Kasachstan. Im Allgemeinen kann festgestellt werden, dass die neueste inländische Entwicklung andere in- und ausländische Technologien zur Verarbeitung fester Abfälle in Schlüsselindikatoren übertrifft und einen gewissen wissenschaftlichen und technischen Durchbruch bei der Lösung des weltweiten Umweltproblems darstellt.

Derzeit entwickelt einer der Autoren unter Anleitung des Leiters der Abschlussarbeit ein Projekt für eine Mülldeponie für St. Arkhon RNO-Alania, wo das Problem der unbefriedigenden Behandlung von festem Hausmüll akut ist. Bei der Entwicklung dieses Projekts werden die angegebenen Wege zur Lösung der Behandlung fester Abfälle und vor allem der Vorsortierung dieser Abfälle und der Gewinnung von Polymer- und anderen Abfällen zur weiteren Verarbeitung berücksichtigt.

Biothermische Aufbereitung von Hausmüll: Aerobe Fermentation

Von den biothermischen Verfahren in der Praxis ist die aerobe Fermentation am weitesten verbreitet, die oft als Kompostierung bezeichnet wird (nach dem Namen des Endprodukts der Fermentation - in der Landwirtschaft verwendeter Kompost).

Die Fermentation ist ein biochemischer Prozess der Zersetzung des organischen Anteils des Abfalls durch Mikroorganismen. Organisches Material, Sauerstoff und Bakterien interagieren in biochemischen Reaktionen (saprophytische aerobe Mikroorganismen sind in ausreichender Menge in MSW vorhanden), und Kohlendioxid, Wasser und Wärme werden freigesetzt (das Material erwärmt sich selbst auf 60-70°C). Begleitet wird der Prozess von der Humussynthese. Bei einem bestimmten Verhältnis von Kohlenstoff und Stickstoff ist die Vermehrung von Abfallzerstörer-Mikroorganismen möglich.

Der beste Kontakt zwischen organischem Material und Mikroorganismen wird durch das Mischen des Materials gewährleistet, durch dessen Selbsterhitzung während des Fermentationsprozesses ein Großteil der Krankheitserreger, Wurmeier und Fliegenlarven zerstört werden.

Nach den Forschungsergebnissen britischer Spezialisten wird die Mischung im Anfangsstadium der Fermentation mineralisiert, was durch eine Abnahme des Gesamtkohlenstoffgehalts von organischem Material und Huminsäuren belegt wird. Die entstehende Biomasse weist einen hohen Polymerisationsgrad auf und zeichnet sich durch eine (im Vergleich zum Boden) erhebliche Stickstoffkonzentration aus. Im Verlauf der Fermentation nimmt der Gehalt an phenolischen Gruppen in der Biomasse ab und der Gehalt an HOOC- und C=0-Gruppen zu.

Als Ergebnis des abgeschlossenen Fermentationsprozesses wird die Masse an biologisch abbaubarem Material halbiert und ein festes, stabilisiertes Produkt erhalten.

Die Kompostierung nach der Entsorgung von MSW wurde in der weltweiten Praxis als Alternative zur Verbrennung entwickelt. Die ökologische Aufgabe der Kompostierung kann als Rückführung eines Teils des Abfalls in den Kreislauf der Natur angesehen werden.

Die intensivste Entwicklung der Hausmüllkompostierung von Ende der 60er bis Anfang der 80er Jahre fand vor allem in Westeuropa (Italien, Frankreich, Niederlande) statt. In Deutschland war der Höhepunkt des Anlagenbaus in der zweiten Hälfte der 1980er Jahre (1985 wurden 3 % der Siedlungsabfälle zu Kompost verarbeitet, 1988 etwa 5 %). Das Interesse an der Kompostierung stieg Mitte der 1990er Jahre wieder an, da nicht Hausmüll, sondern selektiv gesammelte Speise- und Pflanzenabfälle sowie Abfälle aus dem Landschaftsgarten verarbeitet wurden (thermische Verarbeitung dieser Abfälle ist aufgrund hoher Luftfeuchtigkeit schwierig). , und die Verschüttung ist mit einer unkontrollierten Bildung von Filtrat und Biogas verbunden). In der europäischen Praxis wurden bis zum Jahr 2000 jährlich etwa 4,5 Millionen Tonnen Abfall durch aerobe Fermentation in mehr als 100 Anlagen (von denen 60 Anlagen in den Jahren 1992-95 gebaut wurden) verarbeitet.

In den GUS-Staaten wird die direkte Kompostierung von rohem Hausmüll in neun Anlagen eingesetzt: in St. Petersburg (die erste Anlage in der ehemaligen UdSSR, gebaut 1971); Mogilev, Taschkent, Alma-Ata, Tiflis und Baku (alle Anlagen wurden von entworfen das Institut Giprokommunstroy, Mogilev - vom Institut Belkommunproekt).

Es ist zu beachten, dass aufgrund der heterogenen Zusammensetzung des Abfalls eine direkte Kompostierung von MSW nicht praktikabel ist, da der resultierende Kompost mit Glas und Schwermetallen kontaminiert ist (letztere sind, wie bereits erwähnt, in gefährlichen Haushaltsabfällen enthalten - verbrauchte galvanische Zellen, fluoreszierend). Lampen).

In den ersten mechanisierten Industrieanlagen wurde Hausmüll meistens in Haufen kompostiert, wobei das Material regelmäßig gestreut wurde.

Derzeit gibt es in der Industrie drei gängigste aerobe Fermentationsverfahren:

• Fermentation (Kompostierung) in Biofässern;
• Tunnelkompostierung (Fermentation);
• Vergärung (Kompostierung) im Haltebecken.

In der GUS wird seit 1971 nur die Kompostierung in Biotrommeln praktiziert (im Modus des Be- und Entladens des Materials beträgt die Rotationsgeschwindigkeit der Biotrommel 1,5 min1, die übrige Zeit 0,2 min1). In Russland (ein Werk in Tolyatti) werden auf der Basis von Zementöfen Biodrums in zwei Standardgrößen hergestellt - 36 und 60 m lang; Durchmesser der Biotrommeln - 4 m.

Die gebräuchlichste Methode der MSW-Entsorgung ist die Verbrennung, gefolgt von der Entsorgung der resultierenden Asche auf einer speziellen Deponie. Es gibt einige Müllverbrennungstechnologien - Kammer, geschichtet, in einem Wirbelbett. Müll kann gemischt mit fossilen Brennstoffen verbrannt werden.

Thermische Verarbeitung: Verfahren, Vor- und Nachteile

Brennmethode(oder allgemein thermische Methoden zur Entsorgung von festen Abfällen) hat sowohl unbestrittene Vorteile (es ist möglich, die Verbrennungswärme von festen Abfällen zur Stromerzeugung und Beheizung von Gebäuden zu nutzen, zuverlässige Abfallentsorgung) als auch erhebliche Nachteile. Eine gute Rauchgasreinigung ist erforderlich, da bei der Verbrennung von Hausmüll Chlorwasserstoff und Fluorid, Schwefeldioxid, Stickoxide sowie Metalle und deren Verbindungen (Zn, Cd, Pb, Hg etc.) in die Atmosphäre freigesetzt werden, hauptsächlich in Form von Aerosolen ) und, was besonders wichtig ist, werden bei der Verbrennung von Abfällen Dioxine und Biphenyle gebildet, deren Anwesenheit in den Abgasen deren Reinigung aufgrund der geringen Konzentration dieser hochgiftigen Verbindungen stark erschwert.

Eine Variation des Verbrennungsverfahrens ist die Pyrolyse – die thermische Zersetzung von Hausmüll ohne Luftzutritt. Der Einsatz von Pyrolyse ermöglicht es, die Auswirkungen von MSW auf die Umwelt zu reduzieren und so nützliche Produkte wie brennbares Gas, Öl, Harze und feste Rückstände (Pyrocarbon) zu erhalten.

Vielfach beworben wird das Verfahren der Hochtemperaturbehandlung von Haushalts- und Industrieabfällen in einer brodelnden Schlackenschmelze (Bild 1). Die Haupteinheit des technologischen Schemas ist ein Sprudelofen, dessen Design in Zusammenarbeit mit Spezialisten des Stalproekt-Instituts (Moskau) entwickelt wurde.

Der Ofen ist einfach und hat kleine Abmessungen, eine hohe Produktivität und eine hohe Betriebssicherheit.

Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt. Der Beschickungseinrichtung wird periodisch Hausmüll zugeführt. Der Pusher schüttet sie in ein Schlackenbad, das mit sauerstoffangereicherter Luft gespült wird. Im Bad wird der Abfall schnell in die intensiv rezyklierte geschäumte Schmelze getaucht. Die Temperatur der Schlacke beträgt 1400 - 1500 °C. Aufgrund der intensiven Wärmeübertragung wird der Abfall einer Hochgeschwindigkeitspyrolyse und -vergasung unterzogen. Ihr mineralischer Teil löst sich in der Schlacke auf, und die Metallgegenstände werden geschmolzen, und das flüssige Metall sinkt zum Herd. Bei niedrigem Heizwert des Abfalls werden zur Stabilisierung des thermischen Regimes geringe Mengen Kraftwerkskohle als zusätzlicher Brennstoff in den Ofen eingespeist. Anstelle von Kohle kann auch Erdgas verwendet werden. Um eine Schlacke einer bestimmten Zusammensetzung zu erhalten, wird ein Flussmittel geladen.

Die Schlacke wird kontinuierlich oder periodisch über einen Siphon aus dem Ofen ausgetragen und der Aufbereitung zugeführt. Die chemische Zusammensetzung der Schlacke kann über einen weiten Bereich gesteuert werden, wodurch Zusammensetzungen erhalten werden, die für die Herstellung verschiedener Baumaterialien geeignet sind - Steinguss, Schotter, Zuschlagstoffe für Beton, Mineralfasern, Zement.

Das Metall gelangt durch den Überlauf in den Siphon und wird kontinuierlich oder portionsweise in die Gießpfanne geschüttet und dann zur Verarbeitung umgefüllt oder direkt am Ofen zu Barren gegossen oder granuliert. Brennbare Gase - Produkte der Pyrolyse und Vergasung von Abfällen und Kohle, die aus dem Bad freigesetzt werden - werden über dem Bad verbrannt, indem sauerstoffangereicherte Luft oder reiner Sauerstoff zugeführt werden.

Ofengase mit hoher Temperatur (1400 - 1600 ° C) werden von einem Rauchabzug in einen Dampfkessel zur Kühlung und vorteilhaften Nutzung ihrer Energie abgesaugt. Der Kessel führt eine vollständige Nachverbrennung der Gase durch. Dann werden die gekühlten Gase zum Reinigungssystem geleitet. Bevor sie in die Atmosphäre entlassen werden, werden sie von Staub und schädlichen Verunreinigungen gereinigt. Hohe Prozesstemperaturen, ein rationelles Verbrennungsschema, bestehend aus einer Kombination des Redoxpotentials der Gasphase und des Temperaturregimes, bestimmen den geringen Gehalt an Stickoxiden (NOx) und anderen Verunreinigungen in Rauchgasen.

Rauchgase aus der Hochtemperaturverbrennung enthalten deutlich weniger organische Verbindungen, insbesondere Dioxine.

Die Umwandlung von Alkali- und Erdalkalimetallen in die Gasdampfphase unter Prozessbedingungen fördert die Bindung von Chlor-, Fluor- und Schwefeloxiden in sichere Verbindungen, die bei der Gasreinigung in Form von festen Staubpartikeln abgeschieden werden. Das Ersetzen von Luft durch Sauerstoff ermöglicht es, das Volumen der Rauchgase um das 2-4-fache zu reduzieren, ihre Reinigung zu erleichtern und die Freisetzung giftiger Substanzen in die Atmosphäre zu reduzieren. Statt einer großen Menge an Schlacke (bis zu 25 % bei konventioneller Verbrennung), die schwere Nichteisenmetalle und Dioxine enthält, entsteht inerte Schlacke, die ein Rohstoff für die Baustoffherstellung ist. Mit Rauchgasen aus dem Ofen ausgetragener Staub wird in verschiedenen Reinigungsstufen selektiv erfasst. Die Staubmenge ist 2-4 Mal geringer als bei der Verwendung herkömmlicher Öfen. Grobstaub (bis 60%) wird dem Ofen wieder zugeführt, Feinstaub, der ein Konzentrat aus schweren Nichteisenmetallen (Zn, Pb Cd, Sn etc.) ist, eignet sich zur weiteren Verwendung.

Moderne Methoden der thermischen Behandlung von Siedlungsabfällen

Das Gintsvetmet Institute hat zusammen mit anderen russischen Organisationen eine Technologie zur thermischen Behandlung von Hausmüll in einer brodelnden Schlackenschmelze entwickelt. Sein Hauptvorteil ist die Lösung des dringenden globalen Dioxinproblems: Es gibt praktisch keine hochgiftigen Verbindungen (Dioxine, Furane, polyaromatische Kohlenwasserstoffe) bereits am Ausgang der Einperleinheit. Gleichzeitig gibt es mittlerweile eine Reihe von in- und ausländischen Verfahren zur thermischen Aufbereitung von Hausmüll, die sich in unterschiedlichen Entwicklungsstadien befinden. Die Tabelle zeigt die Hauptindikatoren der thermischen Methoden der MSW-Verarbeitung, die Umweltschützern und Spezialisten für die Entsorgung solcher Abfälle am bekanntesten sind. Diese Methoden sind entweder bereits kommerzialisiert oder ausgiebig getestet worden. Die Essenz der verwendeten Prozesse:

• RC-Prozess- Verbrennung von MSW in einer Feuerung mit Rosten (KR) oder einer Kesseleinheit auf Rosten verschiedener Ausführungen;
• COP-Prozess– Verbrennung von Abfällen in einem Wirbelbett (CF) aus einem inerten Material (normalerweise Sand einer bestimmten Größe);
• Piroxel-Verfahren- Elektrometallurgie, einschließlich Trocknung, Pyrolyse (Verbrennung) von Abfällen, Verarbeitung der mineralischen Verbrennungsrückstände in der geschmolzenen Schlacke sowie Staub- und Gasreinigung von Rauchgasen;
• Prozess in einer Anlage vom Vanyukov-Ofen (PV)-Typ– Schmelzen in der sprudelnden Schmelze;
• Verfahren, das am Institut für Chemische Physik der Russischen Akademie der Wissenschaften entwickelt wurde - Verbrennung– Vergasung von Abfällen in einer dichten Schicht aus stückigem Material ohne dessen erzwungene Vermischung und Bewegung;
• Thermoselect-Verfahren- kombiniert, einschließlich der Stufen Abfallverdichtung, Pyrolyse und Hochtemperaturvergasung (mit der Produktion von Synthesegas, Inert- und einigen Mineralprodukten und Metallen);
• Siemens-Verfahren - Pyrolyse– Verbrennung von Pyrogas und abgetrennten kohlenstoffhaltigen Rückständen mit einem nicht mit Sauerstoff angereicherten Strahl.

Die Verbrennung von Hausmüll in Kesseln (CR-Prozess) aufgrund relativ niedriger Temperaturen (600 - 900 °C) löst das Dioxinproblem praktisch nicht. Außerdem entstehen bei diesem Prozess sekundäre (feste, unverbrannte) Schlacken und Stäube, die einer gesonderten Aufbereitung bedürfen oder der Entsorgung mit anschließenden negativen Folgen für die Umwelt zugeführt werden. Diese Mängel sind in gewisser Weise auch dem CS-Prozess inhärent. Hier kommt die Notwendigkeit hinzu, Rohstoffe für die Verarbeitung vorzubereiten, um die Korngrößenverteilung einzuhalten.

Zu den Nachteilen des vom Institut für Chemische Physik der Russischen Akademie der Wissenschaften entwickelten Verfahrens gehören:

• die Notwendigkeit, Abfälle auf eine bestimmte Größe zu sortieren und zu zerkleinern; Zugabe und anschließende Abtrennung eines Kühlmittels einer gegebenen granulometrischen Zusammensetzung;
• die Notwendigkeit, ein teures Rauchgasreinigungssystem zu entwickeln - Synthesegas, das eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff ist.

Beim Verfahren des Verhüttens von Hausmüll in einer sprudelnden Schmelze (im PV-Ofen) sind (neben der Dioxinsicherheit) noch zwei weitere Vorteile zu beachten: eine relativ hohe spezifische Produktivität und eine geringe Staubabscheidung. Diese Indikatoren sind auf den Blaseneffekt zurückzuführen (intensives Gasblasen des Schmelzbades und Sprühsättigung des Arbeitsraums des Ofens über dem Bad). Ein wichtiger positiver Faktor ist das Vorhandensein von industrieller Erfahrung in ihrem Betrieb in Nichteisenmetallurgieunternehmen in Russland und Kasachstan. Im Allgemeinen kann festgestellt werden, dass die neueste inländische Entwicklung andere in- und ausländische Technologien zur Verarbeitung fester Abfälle in Schlüsselindikatoren übertrifft und einen gewissen wissenschaftlichen und technischen Durchbruch bei der Lösung des weltweiten Umweltproblems darstellt.

Derzeit entwickelt einer der Autoren unter Anleitung des Leiters der Abschlussarbeit ein Projekt für eine Mülldeponie für St. Arkhon RNO-Alania, wo das Problem der unbefriedigenden Behandlung von festem Hausmüll akut ist. Bei der Entwicklung dieses Projekts werden die angegebenen Wege zur Lösung der Behandlung fester Abfälle und vor allem der Vorsortierung dieser Abfälle und der Gewinnung von Polymer- und anderen Abfällen zur weiteren Verarbeitung berücksichtigt.

Biothermische Aufbereitung von Hausmüll: Aerobe Fermentation

Von den biothermischen Verfahren in der Praxis ist die aerobe Fermentation am weitesten verbreitet, die oft als Kompostierung bezeichnet wird (nach dem Namen des Endprodukts der Fermentation - in der Landwirtschaft verwendeter Kompost).

Die Fermentation ist ein biochemischer Prozess der Zersetzung des organischen Anteils des Abfalls durch Mikroorganismen. Organisches Material, Sauerstoff und Bakterien interagieren in biochemischen Reaktionen (saprophytische aerobe Mikroorganismen sind in ausreichender Menge in MSW vorhanden), und Kohlendioxid, Wasser und Wärme werden freigesetzt (das Material erwärmt sich selbst auf 60-70°C). Begleitet wird der Prozess von der Humussynthese. Bei einem bestimmten Verhältnis von Kohlenstoff und Stickstoff ist die Vermehrung von Abfallzerstörer-Mikroorganismen möglich.

Der beste Kontakt zwischen organischem Material und Mikroorganismen wird durch das Mischen des Materials gewährleistet, durch dessen Selbsterhitzung während des Fermentationsprozesses ein Großteil der Krankheitserreger, Wurmeier und Fliegenlarven zerstört werden.

Nach den Forschungsergebnissen britischer Spezialisten wird die Mischung im Anfangsstadium der Fermentation mineralisiert, was durch eine Abnahme des Gesamtkohlenstoffgehalts von organischem Material und Huminsäuren belegt wird. Die entstehende Biomasse weist einen hohen Polymerisationsgrad auf und zeichnet sich durch eine (im Vergleich zum Boden) erhebliche Stickstoffkonzentration aus. Im Verlauf der Fermentation nimmt der Gehalt an phenolischen Gruppen in der Biomasse ab und der Gehalt an HOOC- und C=0-Gruppen zu.

Als Ergebnis des abgeschlossenen Fermentationsprozesses wird die Masse an biologisch abbaubarem Material halbiert und ein festes, stabilisiertes Produkt erhalten.

Die Kompostierung nach der Entsorgung von MSW wurde in der weltweiten Praxis als Alternative zur Verbrennung entwickelt. Die ökologische Aufgabe der Kompostierung kann als Rückführung eines Teils des Abfalls in den Kreislauf der Natur angesehen werden.

Die intensivste Entwicklung der Hausmüllkompostierung von Ende der 60er bis Anfang der 80er Jahre fand vor allem in Westeuropa (Italien, Frankreich, Niederlande) statt. In Deutschland war der Höhepunkt des Anlagenbaus in der zweiten Hälfte der 1980er Jahre (1985 wurden 3 % der Siedlungsabfälle zu Kompost verarbeitet, 1988 etwa 5 %). Das Interesse an der Kompostierung stieg Mitte der 1990er Jahre wieder an, da nicht Hausmüll, sondern selektiv gesammelte Speise- und Pflanzenabfälle sowie Abfälle aus dem Landschaftsgarten verarbeitet wurden (thermische Verarbeitung dieser Abfälle ist aufgrund hoher Luftfeuchtigkeit schwierig). , und die Verschüttung ist mit einer unkontrollierten Bildung von Filtrat und Biogas verbunden). In der europäischen Praxis wurden bis zum Jahr 2000 jährlich etwa 4,5 Millionen Tonnen Abfall durch aerobe Fermentation in mehr als 100 Anlagen (von denen 60 Anlagen in den Jahren 1992-95 gebaut wurden) verarbeitet.

In den GUS-Staaten wird die direkte Kompostierung von rohem Hausmüll in neun Anlagen eingesetzt: in St. Petersburg (die erste Anlage in der ehemaligen UdSSR, gebaut 1971); Mogilev, Taschkent, Alma-Ata, Tiflis und Baku (alle Anlagen wurden von entworfen das Institut Giprokommunstroy, Mogilev - vom Institut Belkommunproekt).

Es ist zu beachten, dass aufgrund der heterogenen Zusammensetzung des Abfalls eine direkte Kompostierung von MSW nicht praktikabel ist, da der resultierende Kompost mit Glas und Schwermetallen kontaminiert ist (letztere sind, wie bereits erwähnt, in gefährlichen Haushaltsabfällen enthalten - verbrauchte galvanische Zellen, fluoreszierend). Lampen).

In den ersten mechanisierten Industrieanlagen wurde Hausmüll meistens in Haufen kompostiert, wobei das Material regelmäßig gestreut wurde.

Derzeit gibt es in der Industrie drei gängigste aerobe Fermentationsverfahren:

• Fermentation (Kompostierung) in Biofässern;
• Tunnelkompostierung (Fermentation);
• Vergärung (Kompostierung) im Haltebecken.

In der GUS wird seit 1971 nur die Kompostierung in Biotrommeln praktiziert (im Modus des Be- und Entladens des Materials beträgt die Rotationsgeschwindigkeit der Biotrommel 1,5 min1, die übrige Zeit 0,2 min1). In Russland (ein Werk in Tolyatti) werden auf der Basis von Zementöfen Biodrums in zwei Standardgrößen hergestellt - 36 und 60 m lang; Durchmesser der Biotrommeln - 4 m.

In unserer Welt nimmt durch die ständig wachsende Bevölkerung auch der Ressourcenverbrauch stetig zu. Und der Verbrauch von nachwachsenden und nicht erneuerbaren Ressourcen geht mit einer Zunahme der Abfallmenge einher. Müllhalden, Gewässerverschmutzung - das ist alles, wozu menschliches Leben führt.

Und es ist logisch, dass ohne den Einsatz innovativer Methoden der Abfallverarbeitung der Planet mit hoher Wahrscheinlichkeit in eine riesige Müllhalde verwandelt wird. Und es ist nicht verwunderlich, dass Wissenschaftler ständig neue Wege zur Verarbeitung fester Abfälle erfinden und in die Praxis umsetzen. Welche Methoden werden heute angewendet?

1. Entsorgung auf Deponien. Diese beinhalten

• Erdverfüllung

2. Natürliche Methoden der MSW-Zersetzung. Das beinhaltet

• Kompostierung

3. Thermische Behandlung von Hausmüll. Das beinhaltet

• Verbrennung
• Niedertemperaturpyrolyse,
• Hochtemperaturpyrolyse (Plasmaverarbeitung)

Lassen Sie uns kurz über alles reden.

Die Deponierung ist heute die weltweit am weitesten verbreitete Abfallentsorgungsmethode. Dieses Verfahren gilt für nicht brennbare Abfälle und für solche Abfälle, die bei der Verbrennung giftige Stoffe freisetzen.

Abfalldeponien (MSW) sind keine gewöhnlichen Deponien. Moderne Entsorgungsdeponien sind komplexe Ingenieurbauwerke, die mit Systemen zur Bekämpfung der Verschmutzung des Grundwassers und der atmosphärischen Luft ausgestattet sind. Einige Deponien sind in der Lage, das beim Zerfall von Abgasen entstehende Gas zu Strom und Wärme zu verarbeiten. Leider gilt dies heute in verstärktem Maße für europäische Länder, da in Russland nur ein sehr kleiner Prozentsatz der Deponien diese Eigenschaften erfüllt.

Der Hauptnachteil der traditionellen Abfallentsorgung besteht darin, dass es trotz des Einsatzes zahlreicher Reinigungssysteme und Filter nicht möglich ist, negative Auswirkungen der Abfallzersetzung wie Fäulnis und Gärung, die die Luft belasten und verschmutzen, vollständig zu beseitigen Wasser. Obwohl die Entsorgung von Hausmüll im Vergleich zu anderen Entsorgungsmethoden recht günstig ist, empfehlen Umweltschützer daher, Abfälle zu recyceln und so das Risiko einer Umweltverschmutzung zu minimieren.

Die Kompostierung ist eine Abfallverarbeitungstechnologie, die auf ihrem natürlichen biologischen Abbau basiert. Aus diesem Grund wird die Kompostierung häufig zur Verarbeitung organischer Abfälle eingesetzt. Heute gibt es Technologien zur Kompostierung von Lebensmittelabfällen und ungeteiltem Hausmüll.

In unserem Land ist die Kompostierung noch nicht weit genug verbreitet und wird von der Bevölkerung meist in einzelnen Häusern oder Gartenparzellen eingesetzt. Der Kompostierungsprozess kann jedoch auch zentralisiert und an speziellen Standorten durchgeführt werden, die eine Verarbeitungsanlage (MSW) für organische Abfälle sind. Das Endprodukt dieses Prozesses ist Kompost, der in verschiedenen landwirtschaftlichen Anwendungen verwendet werden kann.

Da Hausmüll einen relativ hohen Anteil der organischen Fraktion enthält, werden häufig thermische Verfahren zur Aufbereitung von Hausmüll eingesetzt. Die thermische Behandlung von Abfällen (MSW) ist eine Reihe von Prozessen der thermischen Einwirkung auf Abfälle, die notwendig sind, um ihr Volumen und ihre Masse zu reduzieren, zu neutralisieren und Energieträger und inerte Materialien (mit der Möglichkeit des Recyclings) zu erhalten.

Wichtige Vorteile moderner thermischer Bearbeitungsverfahren sind:

• effektive Abfallentsorgung (vollständige Zerstörung der pathogenen Mikroflora).
• Reduzierung des Abfallvolumens bis zu 10 Mal.
• Nutzung des Energiepotenzials organischer Abfälle.

Von all der Vielfalt, mit der die Behandlungsmethoden für Hausmüll aufwarten können, ist die Verbrennung die häufigste. Die Hauptvorteile der Verbrennung sind:

• hohes Niveau der Technologietests
• massenproduziertes Gerät.
• lange Garantiezeit
• hoher Automatisierungsgrad.

Der Haupttrend in der Entwicklung der Abfallverbrennung ist der Übergang von der direkten Abfallverbrennung zur optimierten Verbrennung der aus MSW gewonnenen Brennstofffraktion und ein reibungsloser Übergang von der Verbrennung als Abfallbeseitigungsprozess zur Verbrennung als Prozess, der zusätzliche Strom- und Wärmeerzeugung bietet Energie. Und am vielversprechendsten ist heute die Verwendung von Plasmatechnologien, die eine Temperatur liefern, die höher als die Schmelztemperatur der Schlacke ist, was es ermöglicht, ein harmloses verglastes Produkt und nützliche Energie am Ausgang zu erhalten.

Die Plasmabehandlung von Abfällen (MSW) ist im Wesentlichen nichts anderes als ein Verfahren zur Vergasung von Abfällen. Das technologische Schema dieses Verfahrens beinhaltet die Gewinnung von Gas aus der biologischen Komponente des Abgases, um daraus Dampf und Strom zu erzeugen. Fester Bestandteil des Plasmaprozessprozesses sind feste Produkte in Form von nicht pyrolysierbaren Reststoffen oder Schlacken.

Ein klarer Vorteil der Hochtemperatur-Pyrolyse ist, dass mit dieser Technik unterschiedlichste Haushaltsabfälle umweltschonend und technisch relativ einfach ohne deren Vorbehandlung, d.h. trocknen, sortieren usw. Und natürlich ist der Einsatz dieser Technik heute aus wirtschaftlicher Sicht rentabler als der Einsatz anderer, veralteter Methoden.

Darüber hinaus ist die bei dieser Technologie entstehende Schlacke ein völlig sicheres Produkt und kann anschließend für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden.

Die moderne Welt steht nicht still. Jedes Jahr steigen die Produktionsmengen, das Bevölkerungswachstum und die Stadterweiterung gehen weiter. Gleichzeitig ist das Problem der Abfallentsorgung gereift. Am Boden sind Sonderdeponien für Abfallprodukte in begrenztem Umfang vorhanden. Gleichzeitig übersteigen die eintretenden Mengen ihre Kapazität, sodass die Müllberge täglich größer werden. Unbehandelte Müllberge beeinträchtigen den ökologischen Zustand des Planeten. Aus diesem Grund war es notwendig, hochwertige Abfallverarbeitungsanlagen zu schaffen. In diesen Anlagen müssen nur moderne Methoden der Abfallbehandlung und -entsorgung angewendet werden. Es ist erwähnenswert, dass der vom Menschen erzeugte Müll verschiedenen Gefahrengruppen angehört. Damit das Abfallrecycling effektiv ist, muss für jede einzelne Art ein eigener Entsorgungsweg gewählt werden. Aber zuerst müssen sie sortiert werden.

Haushalt entsorgen

Diese Zahl umfasst die Überreste von Produkten, die mit dem Leben von Menschen verbunden sind. Es kann sich um Plastik-, Papier-, Lebensmittel- und ähnliche Abfälle handeln, die aus Einrichtungen und Wohnungen der Bevölkerung geworfen wurden. Auf Schritt und Tritt findet sich der Müll, den wir früher entsorgt haben. Vielem Müll wird der fünfte und vierte Gefahrengrad zugeordnet.

Das Recycling von Haushaltsabfällen aus Kunststoff sollte nicht ohne mechanische Einwirkung, dh Schleifen, erfolgen. Außerdem werden sie notwendigerweise mit chemischen Lösungen behandelt. Oft werden nach einem solchen Verfahren neue polymere Substanzen hergestellt, die wieder verwendet werden, um neue Produkte herzustellen. Haushaltsabfälle wie Papier oder Speisereste können kompostiert und anschließend verrottet werden. Anschließend ist die resultierende Zusammensetzung zur Verwendung in landwirtschaftlichen Betrieben geeignet.

Biologische Zersetzung

Biologische Arten in der Natur sind Menschen und Tiere. Diese beiden Gruppen erzeugen auch eine große Menge an Abfall. Ein Großteil dieses Mülls stammt aus Tierkliniken, sanitären Einrichtungen, Gastronomiebetrieben und ähnlichen Betrieben. Die Verarbeitung biologischer Abfälle wird auf deren Verbrennung reduziert. Stoffe flüssiger Konsistenz werden auf Spezialfahrzeugen transportiert. Die Verbrennung wird auch für organische Abfälle verwendet.

Industriemüll

Diese Art von Abfall entsteht durch das Funktionieren von Produktion und technologischen Aktivitäten. Dazu gehören alle Bauabfälle. Es erscheint im Prozess der Installation, Verkleidung, Veredelung und anderer Arbeiten. Zu dieser Abfallkategorie gehören beispielsweise Farb- und Lackreste, Wärmedämmstoffe, Holz und sonstiger industrieller „Müll“. Die Verarbeitung von Industrieabfällen wird häufig verbrannt. Holzreste sind geeignet, um eine bestimmte Menge an Energie zu gewinnen.

radioaktiver Müll

Zu solchen Abfällen gehören Lösungen und Gase, die nicht zur Verwendung geeignet sind. Dies sind vor allem biologische Materialien und Gegenstände, die radioaktive Komponenten in großen Mengen (über der zulässigen Norm) enthalten. Der Grad der Gefährdung hängt von der Strahlung in solchen Abfällen ab. Solcher Müll wird durch Bestattung entsorgt, manches wird einfach verbrannt. Eine ähnliche Verarbeitungsmethode gilt für die nächste Gruppe von Aktivitätsrückständen.

medizinischer Abfall

Diese Liste enthält alle Substanzen, die von medizinischen Einrichtungen hergestellt werden. Etwa 80 % des Abfalls sind gewöhnlicher Hausmüll. Er ist harmlos. Die restlichen 20% sind jedoch in der Lage, auf die eine oder andere Weise Gesundheitsschäden zu verursachen. In Russland gelten für die Entsorgung und Verarbeitung radioaktiver und medizinischer Abfälle viele Verbote und Konventionen. Außerdem hat das Land sorgfältig die notwendigen Bedingungen für den Umgang mit dieser Müllgruppe, Methoden für ihre Beerdigung oder Verbrennung festgelegt. Es wurden spezielle Endlager für flüssige und feste radioaktive Bestandteile geschaffen. Wenn medizinische Abfälle entsorgt werden müssen, werden sie in spezielle Säcke gesteckt und angezündet. Aber auch diese Methode ist leider unsicher, besonders wenn die Medikamente zur ersten oder zweiten Gefahrengruppe gehören.

Einteilung in Klassen

Alle Abfälle werden nach ihrem Aggregatzustand aufgeteilt. Sie sind also fest, flüssig oder gasförmig. Außerdem wird jeder Müll nach dem Grad der Gefährlichkeit klassifiziert. Insgesamt gibt es vier Klassen. Müll der ersten Gefahrenstufe stellt die stärkste Bedrohung für den Planeten und lebende Organismen, einschließlich des Menschen, dar. Diese Abfälle können das Ökosystem verderben, was zu einer Katastrophe führen wird. Dazu gehören folgende Stoffe: Quecksilber, Polonium, Bleisalze, Plutonium usw.

Die zweite Klasse umfasst Rückstände, die ein ökologisches Versagen verursachen können, das sich über einen langen Zeitraum (etwa 30 Jahre) nicht erholen kann. Dies sind Chlor, verschiedene Phosphate, Arsen, Selen und andere Substanzen. Die dritte Gefahrengruppe umfasst jene Abfälle, nach deren Einwirkung sich das System in zehn Jahren erholen kann. Aber nur, wenn der Müll das infizierte Objekt nicht mehr betrifft. Darunter werden Chrom, Zink, Ethylalkohol usw. unterschieden.

Schwach gefährliche Abfälle – Sulfate, Chloride und Simazine – werden der vierten Klasse zugeordnet. Das bedeutet aber nicht, dass sie Mensch und Ökosystem praktisch nicht beeinträchtigen. Wird die Quelle entfernt, kann sich der Organismus bzw. die Natur erst nach drei Jahren erholen. Es gibt Müll der fünften Klasse. Das bedeutet, dass der Abfall absolut unbedenklich für die Umwelt ist.

Die Bedeutung des Recyclings

Es gibt mehrere Gründe, warum ein kompetentes Recycling notwendig ist:

1. Wenn sie in die Umwelt gelangen, verwandeln sich die meisten Stoffe und Materialien in Schadstoffe (man muss bedenken, dass unser Planet bereits jeden Tag an den Emissionen von Autos und Fabriken erstickt).
2. Viele der Ressourcen, aus denen bestimmte Materialien hergestellt werden, sind erschöpft. Ihre Vorräte sind zu begrenzt, daher ist Recycling der Ausweg.
3. In einigen Fällen erweisen sich Gegenstände, die ihren Zweck erfüllt haben, als Stoffquelle. Außerdem sind sie billiger als natürliche Materialien.

Mehr zum Recycling

Recycling ist eine Veränderung von Abfallstoffen, bis sie vollständig verschwinden oder die Struktur so verändern, dass eine Wiederverwendung nicht möglich ist. Aber dieses Wort kann eine andere Bedeutung haben. Zum Beispiel wird es oft im übertragenen Sinne verwendet.

Heute wird eine große Menge an Abfall für verschiedene Zwecke wiederverwendet. Der gesamte Müll, der heute entsorgt wird, wird in zwei Hauptgruppen unterteilt:

1. Fester Hausmüll (Glas, Papier, Plastik, Speisereste).
2. Industrieabfälle (biologische, medizinische, radioaktive, Bauabfälle sowie Abfälle aus dem Transportkomplex).

Die Entsorgung kann auf verschiedene Arten erfolgen, die ebenfalls in Gruppen eingeteilt sind. Zu den Hauptmethoden gehören beispielsweise die Wärmebehandlung, die Kompostierung, die ein natürliches Abbauverfahren ist, und die Entsorgung auf Sonderdeponien. Einige dieser Recyclingmethoden ermöglichen es Ihnen, Sekundärrohstoffe zu gewinnen.

Wiederverwertete Materialien

Normalerweise werden alle Abfälle, die nach menschlicher Produktion und Aktivitäten übrig bleiben, als "recycelbar" bezeichnet. Aber diese Ansicht ist nicht ganz richtig. Tatsache ist, dass nicht alle Abfälle recycelt oder anderen Zwecken zugeführt werden sollten. Es gibt auch eine Gruppe von Abfällen, die nur als Energiequelle (nach einer speziellen Behandlung) wiederverwendet werden, daher werden sie auch nicht als Sekundärrohstoff eingestuft. Als „sekundäre Energierohstoffe“ werden solche Stoffe bezeichnet, die nach der Verarbeitung Energie abgeben.

In diese Gruppe können nur solche Materialien aufgenommen werden, die nach einer gewissen Belastung volkswirtschaftlich nutzbar werden können. Ein gutes Beispiel ist eine Konservendose. Es kann nicht mehr zur Aufbewahrung von Lebensmitteln verwendet werden, aber nachdem es eingeschmolzen wurde, wird es zur Herstellung eines neuen Lebensmittelbehälters oder anderer Metallgegenstände verwendet. Es wird deutlich: Sekundärrohstoffe sind Gegenstände, die nach ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung Ressourcen sind, die einer weiteren Verwendung zugeführt werden. Um ein neues Produkt oder einen neuen Rohstoff zu erhalten, ist eine Abfallverarbeitung erforderlich. Heute werden dafür mehrere Verfahren eingesetzt, die im Folgenden beschrieben werden.

Natürliche Verarbeitung

Noch im 20. Jahrhundert erfolgte die Aufbereitung von Hausmüll in den meisten Fällen durch Kompostierung. Müll, insbesondere organischer, wurde in eigens ausgehobene Gruben gekippt und mit Erde bestreut. Im Laufe der Zeit zersetzte sich der Abfall, verrottete und wurde als Dünger in der Landwirtschaft verwendet. Aber vor relativ kurzer Zeit wurde diese Methode leicht modifiziert. Wissenschaftler haben hermetische Anlagen zum Erhitzen kompostierter Abfälle entwickelt. Organische Rückstände beginnen sich in diesem Fall schneller zu zersetzen, was zur Bildung von Methan führt, das Biogas ist. Er war es, der begann, Biokraftstoffe herzustellen.

Es sind spezialisierte Unternehmen entstanden, die mobile Stationen für die Abfallverarbeitung bauen. Sie werden in kleinen Dörfern oder auf einem Bauernhof eingesetzt. Es wurde berechnet, dass der Unterhalt solcher Großstationen für Städte unrentabel wäre. Es braucht viel Zeit, um ein Zersetzungsprodukt zu erhalten, und die resultierenden Düngemittel bleiben immer noch ungenutzt und müssen auch irgendwie entsorgt werden. Darüber hinaus gibt es andere Abfälle, die nirgendwo hingehen können, sodass sie sich ansammeln. Das sind zum Beispiel Plastik, Baureste, Polyethylen und so weiter. Und es ist für die Behörden wirtschaftlich unrentabel, eine spezialisierte Anlage zu errichten, in der die Behandlung fester Siedlungsabfälle durchgeführt wird.

Thermische Entsorgung

Unter thermischer Verwertung versteht man das Verbrennen von festem Hausmüll. Das Verfahren dient dazu, die Menge organischer Stoffe zu reduzieren und unschädlich zu machen. Ferner werden die anfallenden Reststoffe entsorgt oder entsorgt. Nach der Verbrennung wird der Müll deutlich volumenreduziert, alle Bakterien werden abgetötet und die gewonnene Energie kann Strom erzeugen oder Wasser für die Heizung erhitzen. Solche Anlagen sind üblicherweise in der Nähe von großen städtischen Deponien angeordnet, so dass die Verarbeitung von festen Abfällen auf einem Förderband stattfindet. In der Nähe befinden sich auch Deponien, die für die Entsorgung von verarbeiteten Reststoffen vorgesehen sind.

Es ist zu beachten, dass die Müllverbrennung in direkte und Pyrolyse unterteilt wird. Bei der ersten Methode kann nur thermische Energie gewonnen werden. Gleichzeitig ermöglicht die Pyrolyseverbrennung die Herstellung flüssiger und gasförmiger Brennstoffe. Doch unabhängig von der Art der thermischen Entsorgung werden bei der Verbrennung Schadstoffe in die Atmosphäre freigesetzt. Es schadet unserer Ökologie. Manche Leute installieren Filter. Ihr Zweck ist es, feste flüchtige Substanzen zurückzuhalten. Aber wie die Praxis zeigt, können auch sie die Verschmutzung nicht stoppen.

Wenn wir über die Technologie zur Verarbeitung medizinischer Abfälle sprechen, wurden in Russland bereits mehrere Spezialöfen installiert. Sie sind mit Gasreinigungsvorrichtungen ausgestattet. Darüber hinaus sind im Land Mikrowellen, dampfthermische Behandlung und Autoklavieren aufgetaucht. Dies sind alles alternative Methoden zur Verbrennung von medizinischen und anderen geeigneten Abfällen. Quecksilberhaltige Rückstände werden durch spezielle thermochemische oder hydrometallurgische Verfahren aufbereitet.

Plasmanutzung

Diese Methode ist derzeit die modernste Art der Entsorgung. Seine Wirkung erfolgt in zwei Phasen:

1. Abfälle werden zerkleinert und unter Druck verdichtet. Bei Bedarf wird der Abfall getrocknet, um eine körnige Struktur zu erreichen.
2. Die resultierenden Substanzen werden dem Reaktor zugeführt. Dort überträgt der Plasmastrom so viel Energie auf sie, dass sie einen gasförmigen Zustand annehmen.

Eine Zündvermeidung wird mit Hilfe eines speziellen Oxidationsmittels erreicht. Das resultierende Gas hat eine ähnliche Zusammensetzung wie gewöhnliches Erdgas, enthält jedoch weniger Energie. Das fertige Produkt wird in Behältern versiegelt und zur späteren Verwendung verschickt. Solches Gas ist für Turbinen, Kessel, Dieselgeneratoren geeignet.

Eine ähnliche Verarbeitung von Produktionsabfällen und Haushaltsabfällen wird seit einiger Zeit in Kanada und den Vereinigten Staaten praktiziert. In diesen Ländern werden die Überreste menschlichen Lebens effektiv entsorgt, und das Endprodukt wird endgültig als Brennstoff verwendet. Im Westen bereitet man sich bereits darauf vor, diese Technologie in noch größerem Umfang einzuführen. Da solche Geräte jedoch ziemlich teuer sind, können sie von den GUS-Staaten nicht gekauft werden.

Ist das Problem der Abfallentsorgung lösbar?

Damit die Verarbeitung von festen und gefährlichen Abfällen auf höchstem Niveau durchgeführt werden kann, sind natürlich viele finanzielle Investitionen erforderlich. Daran dürfte auch die Politik interessiert sein. Aber vorerst müssen wir uns mit veralteten Geräten für das Recycling begnügen. Nach Angaben der Behörden werden die bestehenden Fabriken mit dem Problem fertig, sodass sie nicht umgebaut und neu ausgestattet werden müssen. Als Anstoß dazu kann nur eine ökologische Katastrophe dienen.

Obwohl das Problem riesig ist, ist es immer noch möglich, es zu lösen oder seine Größe zu reduzieren. Die Situation erfordert einen integrierten Ansatz seitens der Gesellschaft und der Behörden. Es ist gut, wenn jeder darüber nachdenkt, was er persönlich tun kann. Das Einfachste, was eine Person tun kann, ist, den Müll zu sortieren, den sie erzeugt. Denn wer Müll wegwirft, weiß wo er Plastik, Papier, Glas oder Lebensmittel hat. Wenn es zur Gewohnheit wird, die Überreste des Lebens zu sortieren, wird dieser Müll einfacher und schneller zu verarbeiten sein.

Eine Person muss regelmäßig an die Bedeutung einer ordnungsgemäßen Abfallentsorgung, -sortierung und des Respekts für die natürlichen Ressourcen, die sie besitzt, erinnert werden. Wenn die Behörden keine Maßnahmen ergreifen, keine Motivationskampagnen durchführen, wird einfacher Enthusiasmus nicht ausreichen. Daher wird das Problem der Abfallentsorgung in unserem Land auf einem „primitiven“ Niveau bleiben.