Nowoczesne metody przetwarzania odpadów. Główne metody przetwarzania odpadów. Główne problemy przetwarzania MSW

Usuwanie, przetwarzanie i unieszkodliwianie odpadów od 1 do 5 klasy zagrożenia

Współpracujemy ze wszystkimi regionami Rosji. Ważna licencja. Pełny zestaw dokumentów zamknięcia. Indywidualne podejście do klienta i elastyczna polityka cenowa.

Za pomocą tego formularza możesz zostawić prośbę o świadczenie usług, poprosić o ofertę handlową lub uzyskać bezpłatną konsultację od naszych specjalistów.

Wysłać

Ludzkość poważnie boryka się z problemem utylizacji odpadów, dlatego na całym świecie opracowuje się coraz bardziej zaawansowane metody utylizacji odpadów.

„Recykling” jest teraz tak modnym słowem obcym. Niestety nie zyskała jeszcze pożądanej popularności w naszym kraju. W krajach rozwiniętych ochrona zasobów jest ważną motywacją do recyklingu odpadów.

Specjalne składowiska i składowiska inżynieryjne do usuwania odpadów mają ograniczoną powierzchnię, dodatkowo zajmują grunty użytkowe i szkodzą otaczającemu je środowisku. Problemu nie rozwiązuje usuwanie wyrobisk w spalarniach odpadów. Pozwalają zmniejszyć ilość odpadów, ale nie mniej szkodzą środowisku, zatruwając powietrze toksycznymi gazami.

Najnowsze wysiłki naukowców mają na celu opracowanie nowych schematów unieszkodliwiania odpadów oraz wprowadzenie nowych technologii przetwarzania według rodzaju, klasy zagrożenia i źródła pochodzenia. Takie podejście jest najbardziej efektywne z punktu widzenia ochrony środowiska i racjonalnego zużycia wyczerpujących się zasobów naturalnych. Znaczenie właściwego przetwarzania odpadów ma również składnik ekonomiczny – zawiera składniki użyteczne, których wtórna produkcja jest znacznie tańsza niż pierwotne wydobycie i przetwarzanie.

Klasyfikacja śmieci

Rodzaje odpadów według źródła pochodzenia

• gospodarstwo domowe
• Pochodzenie organiczne
• produkcja przemysłowa
• Medyczny
• odpady radioaktywne

Rodzaje odpadów według stanu skupienia

• Solidny
• Ciekły
• Pasty
• Zawieszenia
• emulsje
• Cielsko

W sumie istnieje 5 klas zagrożenia odpadów:

• Praca, która należy do pierwszej klasy niebezpieczeństwa, stanowi zagrożenie dla całego życia na ziemi. Nawet w niewielkich ilościach mogą doprowadzić do śmierci, kalectwa, narodzin chorego potomstwa. Substancje takie jak rtęć, polon, pluton, ołów mogą spowodować poważną katastrofę ekologiczną.
• Druga i trzecia klasa zagrożenia łączą śmieci, które mogą powodować nierównowagę ekologiczną, a ich przywrócenie zajmie dekady. Należą do nich związki chromu, cynku, fosforu i chloru, arsen.
• Substancje o niskim stopniu zagrożenia z czwartej klasy zagrożenia wpływają również na organizm ludzki i istoty żywe. Ekosystem po ich wpływie odbudowuje się w ciągu 3 lat.
• Istnieje piąta klasa - śmieci przyjazne dla środowiska, ale nawet w dużych ilościach mogą powodować szkody w otaczającej przestrzeni.

Różnorodność odrabiania prowadzi do konieczności tworzenia postępowych metod sortowania odpadów pierwotnych.

Metody przetwarzania odpadów z gospodarstw domowych

Najważniejszą częścią śmieci na ziemi jest MSW. Ich źródłem są tereny mieszkalne i zaplecze socjalne. Wraz ze wzrostem liczby ludności świata rośnie również ilość odpadów stałych. Obecnie istnieją takie rodzaje recyklingu, jak:

• Pochówek na składowiskach odpadów
• Naturalny rozkład w środowisku naturalnym
• Obróbka termiczna
• Izolacja użytecznych komponentów i recykling

pogrzeb

Patrząc na wszystkie istniejące metody unieszkodliwiania odpadów, najczęstszą metodą jest zakopanie. Nadaje się tylko do śmieci, które nie ulegają samozapłonowi. Zwykłe składowiska ustępują miejsca składowiskom wyposażonym w system konstrukcji inżynierskich, które zapobiegają zanieczyszczeniu wód powierzchniowych i gruntowych, powietrza atmosferycznego i gruntów rolnych. W krajach rozwiniętych pułapki gazowe są instalowane na składowiskach odpadów, które powstają podczas procesu rozkładu. Służy do wytwarzania energii elektrycznej, ogrzewania pomieszczeń i ogrzewania wody. W Rosji niestety do dyspozycji jest bardzo mała liczba składowisk inżynieryjnych.

Większość wyrobisk to różne pozostałości organiczne, szybko gniją w środowisku naturalnym. W wielu krajach świata odpady z gospodarstw domowych są sortowane na frakcje, ich część organiczna jest kompostowana i pozyskiwany jest cenny nawóz. W Rosji zwyczajowo kompostuje się niepodzielny strumień MSW, więc niemożliwe jest użycie zepsutej materii organicznej jako nawozu.

Obróbka termiczna

Obróbka termiczna dotyczy następujących metod:

• Palenie
• Piroliza w niskich temperaturach spalania
• Obróbka plazmowa (piroliza wysokotemperaturowa)

Proces obróbki termicznej pozwala na całkowite zniszczenie szkodliwych składników, znaczne zmniejszenie ich ilości w miejscach pochówku, zamianę energii spalania na ciepło i energię elektryczną.

Po prostu spalanie śmieci to tani sposób na ich utylizację. W tym obszarze praktykowane są sprawdzone metody przetwarzania odpadów, produkowane seryjnie urządzenia, wysoki poziom automatyzacji zapewnia ciągły przepływ procesu. Jednak spalanie wytwarza dużą liczbę szkodliwych gazów o właściwościach toksycznych i rakotwórczych. Stopniowo świat przechodzi w pirolizę.

Najskuteczniejsza jest piroliza wysokotemperaturowa - obróbka plazmowa. Jej zalety:

• Nie musisz sortować resztek
• Zdobywanie pary i elektryczności
• Uzyskanie płynnej pozostałości – oleju pirolitycznego
• Uzyskanie na wylocie nieszkodliwego zeszklonego żużla, który może być wykorzystany w produkcji wtórnej.
• Bezpieczeństwo ekologiczne dla środowiska i zdrowia ludzi

Metody utylizacji odpadów plazmowych eliminują potrzebę tworzenia nowych składowisk i składowisk, a korzyści ekonomiczne wyrażają się w milionach dolarów zysku.

W ostatnich latach zaczął się aktywnie rozwijać odzysk odpadów, m.in. recykling.Śmieci zawierają wiele przydatnych składników, które można ponownie wykorzystać do syntezy nowych materiałów i produkcji różnych towarów.

Z sortowanych odpadów:

• Metale żelazne, nieżelazne i szlachetne
• stłuczenie szkła
• Papier i tektura
• Opakowania polimerowe
• Guma
• Pozostałości drewna
• Resztki jedzenia, produkty z datami ważności

Rozwój recyklingu w Rosji jest utrudniony przez brak ustalonego systemu sortowania odpadów. W krajach rozwiniętych na podwórkach ustawiane są pojemniki na różnego rodzaju odpady domowe, a kultura gospodarowania odpadami wychowywana jest od dzieciństwa. W naszym kraju istnieją punkty zbiórki metali, papieru, produktów polimerowych, ale nie mogą one poważnie stymulować otwierania nowych zakładów recyklingu. Pożądane jest również stopniowe przechodzenie na produkcję niskoodpadową i oszczędzającą zasoby.

Utylizacja odpadów przemysłowych

Odpady przemysłowe obejmują:

• Pozostałości surowców i materiałów wykorzystywanych do produkcji
• Produkty uboczne produkcji - śmieci, płyny, gazy
• Produkty niespełniające norm i wadliwe
• Wycofane z eksploatacji maszyny i urządzenia

Teoretycznie każdy użyteczny składnik z odpadów produkcyjnych można ponownie wykorzystać. Problem dotyczy dostępności wydajnych technologii i ekonomicznej wykonalności przetwarzania. Dlatego wśród odpadów przemysłowych wyróżnia się surowce wtórne i odpady nieodwracalne. W zależności od kategorii stosowane są różne technologie przetwarzania odpadów.

Odpady nieodwołalne, w których nie ma składników użytecznych, są zakopywane na składowiskach i spalane. Przed zakopaniem odpady przemysłowe, które zawierają substancje toksyczne, chemicznie czynne i radioaktywne, muszą zostać unieszkodliwione. Aby to zrobić, użyj specjalnie wyposażonych napędów.

Podlega scentralizowanemu gromadzeniu i neutralizacji:

• Odpady toksyczne zawierające rtęć, arsen, ołów, cynk, cynę, kadm, nikiel, antymon
• Odpady z produkcji galwanicznej
• Lakiery organiczne, farby, rozpuszczalniki
• Produkty olejowe
• Odpady zawierające rtęć
• Odpady zawierające składniki radioaktywne

Akumulatory są umieszczane na otwartych przestrzeniach lub w konstrukcjach podziemnych na terenie przedsiębiorstw lub poza nimi. W przypadku odpadów stałych budowane są kolektory odpadów przeróbczych i osadów, a składowiska i hałdy są organizowane dla skał płonnych, popiołu i żużla. Ścieki płynne umieszczane są w stawach, osadnikach i cmentarzyskach. Po unieszkodliwieniu niebezpieczne odpady przemysłowe składowane są na oddzielnych autoryzowanych składowiskach.

Wszystkie przedsiębiorstwa przemysłowe znajdują się na liście użytkowników przyrody. W związku z tym muszą przestrzegać wymagań, zasad i przepisów dotyczących gospodarowania odpadami, a także środków bezpieczeństwa, aby nie szkodzić środowisku.

Państwo stara się zachęcać producentów do wprowadzania technologii niskoodpadowych i przekształcania odpadów w surowce wtórne. Na razie obszar ten słabo się rozwija w Rosji.

Główne sposoby recyklingu odpadów przemysłowych:

1. Separacja metali żelaznych i nieżelaznych, stopy przemysłowe np. win w celu przetopu.
2. Proces wytwarzania granulatu z odpadów polimerowych, który jest wykorzystywany do produkcji tego samego rodzaju polimeru lub materiałów o różnych właściwościach.
3. Kruszenie gumy do stosowania jako wypełniacze, produkcja materiałów budowlanych.
4. Wykorzystanie odpadów i wiórów drzewnych do produkcji desek wykończeniowych i papieru.
5. Pozyskiwanie energii elektrycznej i cieplnej z odpadów palnych.

Problem utylizacji odpadów przemysłowych jest bardzo istotny dla Rosji, gdzie rozwija się przemysł wydobywczy, metalurgia i petrochemia, tworząc dużą ilość odpadów i produktów ubocznych.

Metody utylizacji odpadów medycznych

Odpady medyczne to specjalna kategoria. Tworzą je instytucje medyczne, apteki, zakłady farmakologiczne. Około 80% to zwykłe odpady domowe, ale reszta może zaszkodzić życiu i zdrowiu wielu ludzi.

Niebezpieczne odpady medyczne obejmują:

• Wszystkie przedmioty, które miały kontakt z pacjentami z niebezpiecznymi i szczególnie niebezpiecznymi chorobami.
• Resztki leków, płyny dezynfekujące.
• Pozostałości sprzętu wykorzystującego sole rtęci i pierwiastki promieniotwórcze.
• Odpady organiczne - biomateriał z oddziałów patologii, anatomii, sal operacyjnych, immunoglobuliny, szczepionki.

W ostatnich dziesięcioleciach świat przestawił się na stosowanie jednorazowych przyrządów medycznych wykonanych z metalu i różnego rodzaju tworzyw sztucznych. Po zdezynfekowaniu, po sortowaniu mogą być przekazane do recyklingu. Rozsądne wykorzystanie surowców pozwoli zaoszczędzić znaczną ilość zasobów i obniżyć koszty produkcji instrumentów jednorazowych i artykułów do pielęgnacji pacjenta.

Problemy utylizacji i recyklingu odpadów w Rosji

Do głównych problemów utylizacji odpadów w naszym kraju należą:

• Obecność wielu nieautoryzowanych zrzutów.
• Odpady kombinowane, na przykład lampy rtęciowe, można utylizować jak szkło - zgodnie z najniższą klasą zagrożenia.
• Umieszczenie na składowisku odpadów samozapalnych.
• Nowoczesne metody unieszkodliwiania odpadów w zakładach przetwarzania odpadów są zbyt drogie, znacznie taniej trafiają na składowiska.
• Słabość ram prawnych i zachęt ekonomicznych dla przedsiębiorstw recyklingowych. Standardem jest unieszkodliwianie odpadów w przedsiębiorstwie.
• Brak infrastruktury i ugruntowanego procesu sortowania odpadów.

Konieczność utrzymania zdrowego środowiska ekologicznego zmusi agencje rządowe do przyjęcia doświadczeń krajów rozwiniętych. Zmierzą się z koniecznością skutecznego rozwiązania problemów związanych z unieszkodliwianiem i recyklingiem różnych kategorii odpadów, a także przejściem na przyjazne środowisku technologie produkcji.

Najpopularniejszą metodą utylizacji MSW jest spalanie, a następnie składowanie powstałego popiołu na specjalnym składowisku odpadów. Istnieje kilka technologii spalania odpadów - komorowych, warstwowych, w złożu fluidalnym. Śmieci można spalać w połączeniu z paliwami kopalnymi.

Obróbka termiczna: proces, zalety i wady

Metoda spalania(lub ogólnie rzecz biorąc termiczne metody unieszkodliwiania odpadów stałych) ma zarówno niewątpliwe zalety (możliwość wykorzystania ciepła spalania odpadów stałych do wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej budynków, niezawodne unieszkodliwianie odpadów), jak i istotne wady. Niezbędny jest dobry system oczyszczania spalin, gdyż podczas spalania MSW do atmosfery uwalniane są chlorowodór i fluorki, dwutlenek siarki, tlenki azotu, a także metale i ich związki (Zn, Cd, Pb, Hg itp.), głównie w postaci aerozoli) oraz, co szczególnie ważne, podczas spalania odpadów powstają dioksyny i bifenyle, których obecność w spalinach znacznie komplikuje ich oczyszczanie ze względu na niskie stężenie tych silnie toksycznych związków.

Odmianą procesu spalania jest piroliza - rozkład termiczny MSW bez dostępu powietrza. Zastosowanie pirolizy pozwala na zmniejszenie wpływu MSW na środowisko i uzyskanie tak użytecznych produktów jak gaz palny, olej, żywice i pozostałości stałe (pirowęgiel).

Szeroko reklamowany jest proces wysokotemperaturowego przetwarzania odpadów komunalnych i przemysłowych w bulgoczącym roztopionym żużlu (rys. 1). Główną jednostką schematu technologicznego jest piec barbotażowy, którego konstrukcja została opracowana we współpracy ze specjalistami z Instytutu Stalproekt (Moskwa).

Piec jest prosty i ma małe gabaryty, wysoką wydajność i wysoką niezawodność eksploatacyjną.

Proces prowadzi się w następujący sposób. Odpady z gospodarstw domowych są okresowo wprowadzane do urządzenia załadowczego. Popychacz wrzuca je do kąpieli żużlowej oczyszczonej powietrzem wzbogaconym tlenem. W kąpieli odpady są szybko zanurzane w intensywnie przetworzonym spienionym stopie. Temperatura żużla wynosi 1400 - 1500 °C. Ze względu na intensywny transfer ciepła odpady poddawane są szybkiej pirolizie i zgazowaniu. Ich mineralna część rozpuszcza się w żużlu, metalowe przedmioty topią się, a ciekły metal opada do paleniska. Przy niskiej kaloryczności odpadów, w celu ustabilizowania reżimu cieplnego, do paleniska podawane są niewielkie ilości węgla energetycznego jako paliwo dodatkowe. Zamiast węgla można zastosować gaz ziemny. Aby uzyskać żużel o danym składzie, ładowany jest topnik.

Żużel jest wyładowywany z pieca przez syfon w sposób ciągły lub okresowy i podawany do przerobu. Skład chemiczny żużla można kontrolować w szerokim zakresie, uzyskując kompozycje odpowiednie do produkcji różnych materiałów budowlanych – odlewy kamienne, tłuczeń kamienny, kruszywa do betonu, włókno mineralne, cement.

Metal wchodzi do syfonu przez przelew i jest w sposób ciągły lub porcjami wlewany do kadzi, a następnie przekazywany do przerobu lub wlewany do wlewków bezpośrednio przy piecu lub granulowany. Gazy palne - produkty pirolizy i zgazowania odpadów oraz węgla uwalniane z kąpieli - są spalane nad kąpielą poprzez doprowadzenie powietrza wzbogaconego tlenem lub czystego tlenu.

Gazy o wysokiej temperaturze (1400 - 1600 ° C) są odsysane przez oddymiacz do kotła parowego w celu schłodzenia i korzystnego wykorzystania ich energii. Kocioł dokonuje całkowitego dopalania gazów. Następnie schłodzone gazy przesyłane są do systemu oczyszczania. Zanim trafią do atmosfery są oczyszczane z kurzu i szkodliwych zanieczyszczeń. Wysokie temperatury procesu, racjonalny schemat spalania, polegający na połączeniu potencjału redox fazy gazowej i reżimu temperaturowego, determinują niską zawartość tlenków azotu (NOx) i innych zanieczyszczeń w spalinach.

Spaliny powstające w wyniku spalania w wysokiej temperaturze zawierają znacznie mniej związków organicznych, w szczególności dioksyn.

Przekształcenie metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych w fazę gazowo-parową w warunkach procesowych sprzyja wiązaniu tlenków chloru, fluoru i siarki w bezpieczne związki, które są wychwytywane podczas oczyszczania gazu w postaci stałych cząstek pyłu. Zastąpienie powietrza tlenem pozwala na 2-4 krotne zmniejszenie objętości gazów spalinowych, ułatwiając ich oczyszczanie i zmniejszając zrzut substancji toksycznych do atmosfery. Zamiast dużej ilości popiołu paleniskowego (do 25% przy spalaniu konwencjonalnym), zawierającego ciężkie metale nieżelazne i dioksyny, powstaje obojętny żużel, który jest surowcem do produkcji materiałów budowlanych. Pył unoszony z pieca wraz ze spalinami jest selektywnie wychwytywany na różnych etapach oczyszczania. Ilość kurzu jest 2-4 razy mniejsza niż przy użyciu tradycyjnych piekarników. Pył gruby (do 60%) zawracany jest do pieca, pył drobny będący koncentratem ciężkich metali nieżelaznych (Zn, Pb Cd, Sn itp.) nadaje się do dalszego wykorzystania.

Nowoczesne metody termicznego przekształcania odpadów komunalnych

Instytut Gintsvetmet wraz z innymi organizacjami rosyjskimi opracował technologię termicznej obróbki MSW we wrzącym żużlu. Jego główną zaletą jest rozwiązanie pilnego globalnego problemu dioksyn: już na wylocie jednostki barbotażowej praktycznie nie ma wysoce toksycznych związków (dioksyn, furanów, węglowodorów poliaromatycznych). Jednocześnie istnieje obecnie szereg krajowych i zagranicznych metod obróbki cieplnej MSW, które znajdują się na różnych etapach rozwoju. W tabeli przedstawiono główne wskaźniki termicznych metod przerobu MSW, najbardziej znane ekologom i specjalistom w zakresie unieszkodliwiania takich odpadów. Metody te albo zostały już skomercjalizowane, albo zostały gruntownie przetestowane. Istota stosowanych procesów:

• Proces RC- spalanie MSW w piecu z rusztami (KR) lub zespole kotłowym na rusztach różnej konstrukcji;
• Proces COP– spalanie odpadów w złożu fluidalnym (CF) materiału obojętnego (najczęściej piasku o określonej wielkości);
• Proces Piroxel- elektrometalurgiczne, w tym suszenie, piroliza (spalanie) odpadów, przeróbka mineralnej pozostałości spalania w roztopionym żużlu oraz odpylanie i oczyszczanie spalin;
• proces w jednostce typu piec Vanyukov (PV)– topienie w bulgoczącym stopie;
• proces opracowany w Instytucie Fizyki Chemicznej Rosyjskiej Akademii Nauk - spalanie– zgazowanie odpadów w gęstej warstwie grudkowatego materiału bez jego wymuszonego mieszania i przemieszczania;
• Proces termoselekcyjny- połączone, w tym etapy zagęszczania odpadów, pirolizy i zgazowania wysokotemperaturowego (z produkcją gazu syntezowego, obojętnego oraz niektórych produktów mineralnych i metali);
• Proces Siemens - piroliza– spalanie pirogazy i odseparowanej pozostałości węglowej za pomocą dmuchu nie wzbogaconego tlenem.

Spalanie MSW w piecach-kotłach (proces CR) ze względu na stosunkowo niskie temperatury (600 - 900 °C) praktycznie nie rozwiązuje problemu dioksyn. Ponadto w procesie tym powstają wtórne (stałe niespalone) żużle i pyły, które wymagają osobnego przetworzenia lub są kierowane do unieszkodliwienia z późniejszymi negatywnymi skutkami dla środowiska. Te niedociągnięcia są również w pewnym stopniu nieodłączne od procesu CS. Dodaje to konieczność przygotowania surowców do przetwarzania w celu zachowania zgodności z rozkładem wielkości cząstek.

Wady procesu opracowanego przez Instytut Fizyki Chemicznej Rosyjskiej Akademii Nauk obejmują:

• konieczność sortowania i kruszenia odpadów do określonej wielkości; dodanie i późniejsze oddzielenie chłodziwa o danym składzie granulometrycznym;
• konieczność opracowania drogiego systemu oczyszczania spalin – gazu syntezowego, czyli mieszaniny tlenku węgla i wodoru.

Proces wytapiania MSW w wytopie bąbelkowym (w piecu PV) należy zwrócić uwagę (oprócz bezpieczeństwa dioksynowego) na jeszcze dwie zalety: stosunkowo wysoką wydajność właściwą i niskie odpylanie. Wskaźniki te wynikają z efektu bąbelkowania (intensywnego przedmuchu kąpieli gazowej i nasycenia natryskowego przestrzeni roboczej pieca nad kąpielą). Ważnym pozytywnym czynnikiem jest obecność doświadczenia przemysłowego w ich działalności w przedsiębiorstwach hutnictwa metali nieżelaznych w Rosji i Kazachstanie. Ogólnie można stwierdzić, że najnowszy rozwój krajowy przewyższa inne krajowe i zagraniczne technologie przetwarzania odpadów stałych w kluczowych wskaźnikach i jest pewnym przełomem naukowym i technicznym w rozwiązywaniu światowego problemu środowiskowego.

Obecnie jeden z autorów pod kierunkiem kierownika pracy dyplomowej opracowuje projekt składowiska odpadów stałych dla ul. Arkhon RNO-Alania, gdzie kwestia niezadowalającego postępowania z odpadami stałymi z gospodarstw domowych jest dotkliwa. Podczas opracowywania tego projektu zostaną wzięte pod uwagę określone sposoby rozwiązania problemu przetwarzania odpadów stałych, a przede wszystkim wstępne sortowanie tych odpadów oraz ekstrakcja polimerów i innych odpadów do dalszego przetwarzania.

Obróbka biotermiczna MSW: Fermentacja tlenowa

Spośród stosowanych w praktyce metod biotermicznych najbardziej rozpowszechniona jest fermentacja tlenowa, którą często nazywa się kompostowaniem (od nazwy produktu końcowego fermentacji – kompostu stosowanego w rolnictwie).

Fermentacja to biochemiczny proces rozkładu organicznej części odpadów przez mikroorganizmy. W reakcjach biochemicznych oddziałują materia organiczna, tlen i bakterie (saprofityczne mikroorganizmy tlenowe obecne w MSW w wystarczających ilościach), a wydzielany jest dwutlenek węgla, woda i ciepło (materiał nagrzewa się samoczynnie do 60-70°C). Procesowi temu towarzyszy synteza próchnicy. Reprodukcja mikroorganizmów niszczących odpady jest możliwa przy określonym stosunku węgla i azotu.

Najlepszy kontakt materii organicznej z drobnoustrojami zapewnia mieszanie materiału, w wyniku samonagrzewania, którego w procesie fermentacji niszczona jest większość patogenów, jaj helmintów i larw much.

Według wyników badań brytyjskich specjalistów, w początkowej fazie fermentacji mieszanina ulega mineralizacji, o czym świadczy spadek całkowitej zawartości węgla w materii organicznej i kwasach humusowych. Powstała biomasa ma wysoki stopień polimeryzacji i charakteryzuje się znacznym (w porównaniu z glebą) stężeniem azotu. W procesie fermentacji zawartość grup fenolowych w biomasie spada, a wzrasta zawartość grup HOOC i C=0.

W wyniku zakończonego procesu fermentacji masa biodegradowalnego materiału zostaje zmniejszona o połowę i otrzymuje się stały, stabilizowany produkt.

Kompostowanie po usunięciu MSW zostało opracowane w światowej praktyce jako alternatywa dla spalania. Ekologiczne zadanie kompostowania można uznać za powrót części odpadów do obiegu przyrody.

Najintensywniejszy rozwój kompostowania MSW od końca lat 60. do początku lat 80. nastąpił głównie w krajach Europy Zachodniej (Włochy, Francja, Holandia). W Niemczech szczyt budowy zakładów przypadł na drugą połowę lat 80. (w 1985 r. na kompost przetworzono 3% MSW, w 1988 r. ok. 5%). Zainteresowanie kompostowaniem ponownie wzrosło w połowie lat 90. ze względu na zaangażowanie w przetwarzanie nie MSW, ale selektywnie zbieranych odpadów spożywczych i roślinnych, a także odpadów z kompleksu ogrodnictwa krajobrazowego (termiczna obróbka tych odpadów jest utrudniona ze względu na dużą wilgotność , a zakopywanie wiąże się z niekontrolowanym powstawaniem filtratu i biogazu). W praktyce europejskiej do roku 2000 w ponad 100 zakładach (z czego w latach 1992-95 wybudowano 60) przetwarzano rocznie ok. 4,5 mln ton odpadów w procesie fermentacji tlenowej.

W krajach WNP kompostowanie bezpośrednie surowego MSW stosuje się w dziewięciu zakładach: w Petersburgu (pierwszy zakład w byłym ZSRR, zbudowany w 1971 r.; Mohylew, Taszkent, Ałma-Ata, Tbilisi i Baku (wszystkie zakłady zostały zaprojektowane przez instytut Giprokommunstroy, Mohylew - przez instytut Belkommunproekt) W 1998 roku uruchomiono zakład w Togliatti, który wdrożył wstępne, ale nieefektywne sortowanie odpadów stałych.

Należy zauważyć, że ze względu na niejednorodny skład odpadów bezpośrednie kompostowanie MSW jest niepraktyczne, ponieważ powstały kompost jest zanieczyszczony szkłem i metalami ciężkimi (te ostatnie, jak już wspomniano, znajdują się w niebezpiecznych odpadach domowych – zużyte ogniwa galwaniczne, fluorescencyjne Lampy).

W pierwszych zmechanizowanych zakładach przemysłowych MSW kompostowano najczęściej w pryzmach, okresowo poddając materiał przetrząsaniu.

Obecnie w przemyśle istnieją trzy najpopularniejsze metody fermentacji tlenowej:

• fermentacja (kompostowanie) w biosuszeniach;
• kompostowanie tunelowe (fermentacja);
• fermentacja (kompostowanie) w basenie.

W CIS od 1971 roku kompostowanie w biosuszeniach uprawiane jest wyłącznie (w trybie załadunku i rozładunku materiału prędkość rotacyjna biosuszenia wynosi 1,5 min1, pozostały czas 0,2 min1). W Rosji (zakład w Togliatti) na bazie pieców cementowych produkowane są biosuszenia o dwóch standardowych rozmiarach - 36 i 60 m długości; średnica biosuszy - 4 m.

Najpopularniejszą metodą utylizacji MSW jest spalanie, a następnie składowanie powstałego popiołu na specjalnym składowisku odpadów. Istnieje kilka technologii spalania odpadów - komorowych, warstwowych, w złożu fluidalnym. Śmieci można spalać w połączeniu z paliwami kopalnymi.

Obróbka termiczna: proces, zalety i wady

Metoda spalania(lub ogólnie rzecz biorąc termiczne metody unieszkodliwiania odpadów stałych) ma zarówno niewątpliwe zalety (możliwość wykorzystania ciepła spalania odpadów stałych do wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej budynków, niezawodne unieszkodliwianie odpadów), jak i istotne wady. Niezbędny jest dobry system oczyszczania spalin, gdyż podczas spalania MSW do atmosfery uwalniane są chlorowodór i fluorki, dwutlenek siarki, tlenki azotu, a także metale i ich związki (Zn, Cd, Pb, Hg itp.), głównie w postaci aerozoli) oraz, co szczególnie ważne, podczas spalania odpadów powstają dioksyny i bifenyle, których obecność w spalinach znacznie komplikuje ich oczyszczanie ze względu na niskie stężenie tych silnie toksycznych związków.

Odmianą procesu spalania jest piroliza - rozkład termiczny MSW bez dostępu powietrza. Zastosowanie pirolizy pozwala na zmniejszenie wpływu MSW na środowisko i uzyskanie tak użytecznych produktów jak gaz palny, olej, żywice i pozostałości stałe (pirowęgiel).

Szeroko reklamowany jest proces wysokotemperaturowego przetwarzania odpadów komunalnych i przemysłowych w bulgoczącym roztopionym żużlu (rys. 1). Główną jednostką schematu technologicznego jest piec barbotażowy, którego konstrukcja została opracowana we współpracy ze specjalistami z Instytutu Stalproekt (Moskwa).

Piec jest prosty i ma małe gabaryty, wysoką wydajność i wysoką niezawodność eksploatacyjną.

Proces prowadzi się w następujący sposób. Odpady z gospodarstw domowych są okresowo wprowadzane do urządzenia załadowczego. Popychacz wrzuca je do kąpieli żużlowej oczyszczonej powietrzem wzbogaconym tlenem. W kąpieli odpady są szybko zanurzane w intensywnie przetworzonym spienionym stopie. Temperatura żużla wynosi 1400 - 1500 °C. Ze względu na intensywny transfer ciepła odpady poddawane są szybkiej pirolizie i zgazowaniu. Ich mineralna część rozpuszcza się w żużlu, metalowe przedmioty topią się, a ciekły metal opada do paleniska. Przy niskiej kaloryczności odpadów, w celu ustabilizowania reżimu cieplnego, do paleniska podawane są niewielkie ilości węgla energetycznego jako paliwo dodatkowe. Zamiast węgla można zastosować gaz ziemny. Aby uzyskać żużel o danym składzie, ładowany jest topnik.

Żużel jest wyładowywany z pieca przez syfon w sposób ciągły lub okresowy i podawany do przerobu. Skład chemiczny żużla można kontrolować w szerokim zakresie, uzyskując kompozycje odpowiednie do produkcji różnych materiałów budowlanych – odlewy kamienne, tłuczeń kamienny, kruszywa do betonu, włókno mineralne, cement.

Metal wchodzi do syfonu przez przelew i jest w sposób ciągły lub porcjami wlewany do kadzi, a następnie przekazywany do przerobu lub wlewany do wlewków bezpośrednio przy piecu lub granulowany. Gazy palne - produkty pirolizy i zgazowania odpadów oraz węgla uwalniane z kąpieli - są spalane nad kąpielą poprzez doprowadzenie powietrza wzbogaconego tlenem lub czystego tlenu.

Gazy o wysokiej temperaturze (1400 - 1600 ° C) są odsysane przez oddymiacz do kotła parowego w celu schłodzenia i korzystnego wykorzystania ich energii. Kocioł dokonuje całkowitego dopalania gazów. Następnie schłodzone gazy przesyłane są do systemu oczyszczania. Zanim trafią do atmosfery są oczyszczane z kurzu i szkodliwych zanieczyszczeń. Wysokie temperatury procesu, racjonalny schemat spalania, polegający na połączeniu potencjału redox fazy gazowej i reżimu temperaturowego, determinują niską zawartość tlenków azotu (NOx) i innych zanieczyszczeń w spalinach.

Spaliny powstające w wyniku spalania w wysokiej temperaturze zawierają znacznie mniej związków organicznych, w szczególności dioksyn.

Przekształcenie metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych w fazę gazowo-parową w warunkach procesowych sprzyja wiązaniu tlenków chloru, fluoru i siarki w bezpieczne związki, które są wychwytywane podczas oczyszczania gazu w postaci stałych cząstek pyłu. Zastąpienie powietrza tlenem pozwala na 2-4 krotne zmniejszenie objętości gazów spalinowych, ułatwiając ich oczyszczanie i zmniejszając zrzut substancji toksycznych do atmosfery. Zamiast dużej ilości popiołu paleniskowego (do 25% przy spalaniu konwencjonalnym), zawierającego ciężkie metale nieżelazne i dioksyny, powstaje obojętny żużel, który jest surowcem do produkcji materiałów budowlanych. Pył unoszony z pieca wraz ze spalinami jest selektywnie wychwytywany na różnych etapach oczyszczania. Ilość kurzu jest 2-4 razy mniejsza niż przy użyciu tradycyjnych piekarników. Pył gruby (do 60%) zawracany jest do pieca, pył drobny będący koncentratem ciężkich metali nieżelaznych (Zn, Pb Cd, Sn itp.) nadaje się do dalszego wykorzystania.

Nowoczesne metody termicznego przekształcania odpadów komunalnych

Instytut Gintsvetmet wraz z innymi organizacjami rosyjskimi opracował technologię termicznej obróbki MSW we wrzącym żużlu. Jego główną zaletą jest rozwiązanie pilnego globalnego problemu dioksyn: już na wylocie jednostki barbotażowej praktycznie nie ma wysoce toksycznych związków (dioksyn, furanów, węglowodorów poliaromatycznych). Jednocześnie istnieje obecnie szereg krajowych i zagranicznych metod obróbki cieplnej MSW, które znajdują się na różnych etapach rozwoju. W tabeli przedstawiono główne wskaźniki termicznych metod przerobu MSW, najbardziej znane ekologom i specjalistom w zakresie unieszkodliwiania takich odpadów. Metody te albo zostały już skomercjalizowane, albo zostały gruntownie przetestowane. Istota stosowanych procesów:

• Proces RC- spalanie MSW w piecu z rusztami (KR) lub zespole kotłowym na rusztach różnej konstrukcji;
• Proces COP– spalanie odpadów w złożu fluidalnym (CF) materiału obojętnego (najczęściej piasku o określonej wielkości);
• Proces Piroxel- elektrometalurgiczne, w tym suszenie, piroliza (spalanie) odpadów, przeróbka mineralnej pozostałości spalania w roztopionym żużlu oraz odpylanie i oczyszczanie spalin;
• proces w jednostce typu piec Vanyukov (PV)– topienie w bulgoczącym stopie;
• proces opracowany w Instytucie Fizyki Chemicznej Rosyjskiej Akademii Nauk - spalanie– zgazowanie odpadów w gęstej warstwie grudkowatego materiału bez jego wymuszonego mieszania i przemieszczania;
• Proces termoselekcyjny- połączone, w tym etapy zagęszczania odpadów, pirolizy i zgazowania wysokotemperaturowego (z produkcją gazu syntezowego, obojętnego oraz niektórych produktów mineralnych i metali);
• Proces Siemens - piroliza– spalanie pirogazy i odseparowanej pozostałości węglowej za pomocą dmuchu nie wzbogaconego tlenem.

Spalanie MSW w piecach-kotłach (proces CR) ze względu na stosunkowo niskie temperatury (600 - 900 °C) praktycznie nie rozwiązuje problemu dioksyn. Ponadto w procesie tym powstają wtórne (stałe niespalone) żużle i pyły, które wymagają osobnego przetworzenia lub są kierowane do unieszkodliwienia z późniejszymi negatywnymi skutkami dla środowiska. Te niedociągnięcia są również w pewnym stopniu nieodłączne od procesu CS. Dodaje to konieczność przygotowania surowców do przetwarzania w celu zachowania zgodności z rozkładem wielkości cząstek.

Wady procesu opracowanego przez Instytut Fizyki Chemicznej Rosyjskiej Akademii Nauk obejmują:

• konieczność sortowania i kruszenia odpadów do określonej wielkości; dodanie i późniejsze oddzielenie chłodziwa o danym składzie granulometrycznym;
• konieczność opracowania drogiego systemu oczyszczania spalin – gazu syntezowego, czyli mieszaniny tlenku węgla i wodoru.

Proces wytapiania MSW w wytopie bąbelkowym (w piecu PV) należy zwrócić uwagę (oprócz bezpieczeństwa dioksynowego) na jeszcze dwie zalety: stosunkowo wysoką wydajność właściwą i niskie odpylanie. Wskaźniki te wynikają z efektu bąbelkowania (intensywnego przedmuchu kąpieli gazowej i nasycenia natryskowego przestrzeni roboczej pieca nad kąpielą). Ważnym pozytywnym czynnikiem jest obecność doświadczenia przemysłowego w ich działalności w przedsiębiorstwach hutnictwa metali nieżelaznych w Rosji i Kazachstanie. Ogólnie można stwierdzić, że najnowszy rozwój krajowy przewyższa inne krajowe i zagraniczne technologie przetwarzania odpadów stałych w kluczowych wskaźnikach i jest pewnym przełomem naukowym i technicznym w rozwiązywaniu światowego problemu środowiskowego.

Obecnie jeden z autorów pod kierunkiem kierownika pracy dyplomowej opracowuje projekt składowiska odpadów stałych dla ul. Arkhon RNO-Alania, gdzie kwestia niezadowalającego postępowania z odpadami stałymi z gospodarstw domowych jest dotkliwa. Podczas opracowywania tego projektu zostaną wzięte pod uwagę określone sposoby rozwiązania problemu przetwarzania odpadów stałych, a przede wszystkim wstępne sortowanie tych odpadów oraz ekstrakcja polimerów i innych odpadów do dalszego przetwarzania.

Obróbka biotermiczna MSW: Fermentacja tlenowa

Spośród stosowanych w praktyce metod biotermicznych najbardziej rozpowszechniona jest fermentacja tlenowa, którą często nazywa się kompostowaniem (od nazwy produktu końcowego fermentacji – kompostu stosowanego w rolnictwie).

Fermentacja to biochemiczny proces rozkładu organicznej części odpadów przez mikroorganizmy. W reakcjach biochemicznych oddziałują materia organiczna, tlen i bakterie (saprofityczne mikroorganizmy tlenowe obecne w MSW w wystarczających ilościach), a wydzielany jest dwutlenek węgla, woda i ciepło (materiał nagrzewa się samoczynnie do 60-70°C). Procesowi temu towarzyszy synteza próchnicy. Reprodukcja mikroorganizmów niszczących odpady jest możliwa przy określonym stosunku węgla i azotu.

Najlepszy kontakt materii organicznej z drobnoustrojami zapewnia mieszanie materiału, w wyniku samonagrzewania, którego w procesie fermentacji niszczona jest większość patogenów, jaj helmintów i larw much.

Według wyników badań brytyjskich specjalistów, w początkowej fazie fermentacji mieszanina ulega mineralizacji, o czym świadczy spadek całkowitej zawartości węgla w materii organicznej i kwasach humusowych. Powstała biomasa ma wysoki stopień polimeryzacji i charakteryzuje się znacznym (w porównaniu z glebą) stężeniem azotu. W procesie fermentacji zawartość grup fenolowych w biomasie spada, a wzrasta zawartość grup HOOC i C=0.

W wyniku zakończonego procesu fermentacji masa biodegradowalnego materiału zostaje zmniejszona o połowę i otrzymuje się stały, stabilizowany produkt.

Kompostowanie po usunięciu MSW zostało opracowane w światowej praktyce jako alternatywa dla spalania. Ekologiczne zadanie kompostowania można uznać za powrót części odpadów do obiegu przyrody.

Najintensywniejszy rozwój kompostowania MSW od końca lat 60. do początku lat 80. nastąpił głównie w krajach Europy Zachodniej (Włochy, Francja, Holandia). W Niemczech szczyt budowy zakładów przypadł na drugą połowę lat 80. (w 1985 r. na kompost przetworzono 3% MSW, w 1988 r. ok. 5%). Zainteresowanie kompostowaniem ponownie wzrosło w połowie lat 90. ze względu na zaangażowanie w przetwarzanie nie MSW, ale selektywnie zbieranych odpadów spożywczych i roślinnych, a także odpadów z kompleksu ogrodnictwa krajobrazowego (termiczna obróbka tych odpadów jest utrudniona ze względu na dużą wilgotność , a zakopywanie wiąże się z niekontrolowanym powstawaniem filtratu i biogazu). W praktyce europejskiej do roku 2000 w ponad 100 zakładach (z czego w latach 1992-95 wybudowano 60) przetwarzano rocznie ok. 4,5 mln ton odpadów w procesie fermentacji tlenowej.

W krajach WNP kompostowanie bezpośrednie surowego MSW stosuje się w dziewięciu zakładach: w Petersburgu (pierwszy zakład w byłym ZSRR, zbudowany w 1971 r.; Mohylew, Taszkent, Ałma-Ata, Tbilisi i Baku (wszystkie zakłady zostały zaprojektowane przez instytut Giprokommunstroy, Mohylew - przez instytut Belkommunproekt) W 1998 roku uruchomiono zakład w Togliatti, który wdrożył wstępne, ale nieefektywne sortowanie odpadów stałych.

Należy zauważyć, że ze względu na niejednorodny skład odpadów bezpośrednie kompostowanie MSW jest niepraktyczne, ponieważ powstały kompost jest zanieczyszczony szkłem i metalami ciężkimi (te ostatnie, jak już wspomniano, znajdują się w niebezpiecznych odpadach domowych – zużyte ogniwa galwaniczne, fluorescencyjne Lampy).

W pierwszych zmechanizowanych zakładach przemysłowych MSW kompostowano najczęściej w pryzmach, okresowo poddając materiał przetrząsaniu.

Obecnie w przemyśle istnieją trzy najpopularniejsze metody fermentacji tlenowej:

• fermentacja (kompostowanie) w biosuszeniach;
• kompostowanie tunelowe (fermentacja);
• fermentacja (kompostowanie) w basenie.

W CIS od 1971 roku kompostowanie w biosuszeniach uprawiane jest wyłącznie (w trybie załadunku i rozładunku materiału prędkość rotacyjna biosuszenia wynosi 1,5 min1, pozostały czas 0,2 min1). W Rosji (zakład w Togliatti) na bazie pieców cementowych produkowane są biosuszenia o dwóch standardowych rozmiarach - 36 i 60 m długości; średnica biosuszy - 4 m.

W naszym świecie, ze względu na fakt, że liczba ludności stale rośnie, stale wzrasta również zużycie zasobów. A zużyciu zasobów odnawialnych i nieodnawialnych towarzyszy wzrost ilości odpadów. Wysypiska śmieci, zanieczyszczenie zbiorników wodnych - to wszystko, do czego prowadzi ludzkie życie.

I logiczne jest, że bez zastosowania innowacyjnych metod przetwarzania odpadów istnieje duże prawdopodobieństwo przekształcenia planety w jedno wielkie wysypisko. Nic dziwnego, że naukowcy nieustannie wymyślają i wdrażają w życie nowe sposoby przetwarzania odpadów stałych. Jakie metody są dziś używane?

1. Wywóz śmieci na składowiska. Obejmują one

• gliniana zasypka

2. Naturalne metody rozkładu MSW. To zawiera

• Kompostowanie

3. Obróbka cieplna MSW. To zawiera

• Palenie
• piroliza niskotemperaturowa,
• Piroliza wysokotemperaturowa (przetwarzanie plazmowe)

Porozmawiajmy o wszystkim krótko.

Składowanie jest obecnie najpowszechniejszą metodą utylizacji odpadów na świecie. Metoda ta dotyczy odpadów niepalnych oraz tych, które podczas spalania uwalniają substancje toksyczne.

Składowisko odpadów (MSW) nie jest zwykłym składowiskiem. Nowoczesne składowiska do utylizacji to złożone obiekty inżynierskie wyposażone w systemy do zwalczania zanieczyszczeń wód gruntowych i powietrza atmosferycznego. Niektóre składowiska są w stanie przetwarzać gaz wytworzony podczas rozpadu gazów odlotowych na energię elektryczną i ciepło. Niestety dzisiaj dotyczy to w większym stopniu krajów europejskich, gdyż w Rosji bardzo mały odsetek składowisk spełnia te cechy.

Główną wadą tradycyjnej utylizacji odpadów jest to, że nawet przy zastosowaniu licznych systemów oczyszczania i filtrów, ten rodzaj utylizacji nie pozwala całkowicie pozbyć się takich negatywnych skutków rozkładu odpadów jak gnicie i fermentacja, które zanieczyszczają powietrze i woda. Dlatego, chociaż w porównaniu do innych metod utylizacji, utylizacja MSW jest dość tania, ekolodzy zalecają recykling odpadów, minimalizując w ten sposób ryzyko zanieczyszczenia środowiska.

Kompostowanie to technologia przetwarzania odpadów oparta na ich naturalnej biodegradacji. Z tego powodu kompostowanie jest szeroko stosowane do przetwarzania odpadów organicznych. Obecnie istnieją technologie kompostowania zarówno odpadów spożywczych, jak i niepodzielnych odpadów komunalnych.

W naszym kraju kompostowanie nie jest dostatecznie rozpowszechnione i zwykle jest stosowane przez ludność w pojedynczych domach lub na działkach ogrodowych. Jednak proces kompostowania może być również scentralizowany i prowadzony w specjalnych miejscach, które są zakładami przetwarzania (MSW) odpadów organicznych. Produktem końcowym tego procesu jest kompost, który można wykorzystać w różnych zastosowaniach rolniczych.

Ponieważ odpady z gospodarstw domowych zawierają dość wysoki procent frakcji organicznej, do przetwarzania MSW często stosuje się metody termiczne. Termiczne przetwarzanie odpadów (MSW) to zespół procesów termicznego oddziaływania na odpady, niezbędnych do zmniejszenia ich objętości i masy, unieszkodliwienia oraz uzyskania nośników energii i materiałów obojętnych (z możliwością recyklingu).

Ważnymi zaletami nowoczesnych metod obróbki cieplnej są:

• efektywne usuwanie odpadów (całkowite zniszczenie patogennej mikroflory).
• zmniejszenie objętości odpadów do 10 razy.
• wykorzystanie potencjału energetycznego odpadów organicznych.

Spośród całej różnorodności, jaką mogą pochwalić się metody przetwarzania MSW, najbardziej rozpowszechnione jest spalanie. Główne zalety spalania to:

• wysoki poziom testowania technologii
• sprzęt produkowany seryjnie.
• długi okres gwarancji
• wysoki poziom automatyzacji.

Głównym trendem w rozwoju spalania odpadów jest przejście od bezpośredniego spalania odpadów do zoptymalizowanego spalania frakcji paliwowej uzyskanej z MSW oraz płynne przejście od spalania jako procesu eliminacji odpadów do spalania jako procesu zapewniającego dodatkową generację energii elektrycznej i cieplnej energia. A najbardziej obiecujące jest dziś zastosowanie technologii plazmowych, które zapewniają temperaturę wyższą niż temperatura topnienia żużla, co umożliwia uzyskanie nieszkodliwego zeszklonego produktu i użytecznej energii na wyjściu.

Plazmowe przetwarzanie odpadów (MSW) to w istocie nic innego jak procedura zgazowania odpadów. Schemat technologiczny tej metody obejmuje wytwarzanie gazu ze składnika biologicznego gazu odlotowego w celu wykorzystania go do produkcji pary i energii elektrycznej. Integralną częścią procesu obróbki plazmowej są produkty stałe w postaci nie podlegających pirolizie pozostałości lub żużla.

Wyraźną zaletą pirolizy wysokotemperaturowej jest to, że technika ta umożliwia przetwarzanie i niszczenie szerokiej gamy odpadów domowych w sposób przyjazny dla środowiska i stosunkowo prosty z technicznego punktu widzenia bez konieczności ich wstępnego przygotowania, tj. suszenie, sortowanie itp. I oczywiście stosowanie tej techniki dzisiaj jest bardziej opłacalne z ekonomicznego punktu widzenia niż stosowanie innych, bardziej przestarzałych metod.

Ponadto przy zastosowaniu tej technologii powstały żużel jest produktem całkowicie bezpiecznym i może być następnie wykorzystany do różnych celów.

Współczesny świat nie stoi w miejscu. Każdego roku wielkość produkcji wzrasta, wzrost populacji i ekspansja miejska trwają. Jednocześnie dojrzał problem utylizacji odpadów. Na ziemi specjalne składowiska produktów odpadowych występują w ograniczonych ilościach. Jednocześnie wchodzące do nich objętości przekraczają ich pojemność, więc góry śmieci powiększają się z każdym dniem. Nieprzetworzone hałdy odpadów negatywnie wpływają na stan ekologiczny planety. Dlatego pojawiła się potrzeba tworzenia wysokiej jakości zakładów przetwarzania odpadów. W tych obiektach konieczne jest stosowanie wyłącznie nowoczesnych metod przetwarzania i unieszkodliwiania odpadów. Warto zauważyć, że śmieci generowane przez ludzkość należą do różnych grup zagrożeń. Aby recykling odpadów był skuteczny, dla każdego rodzaju należy wybrać własną metodę utylizacji. Ale najpierw trzeba je posortować.

Odpady domowe

W tej liczbie znajdują się pozostałości produktów związanych z życiem ludzi. Może to być plastik, papier, żywność i inne podobne odpady, które zostały wyrzucone z instytucji i domów ludności. Śmieci, których się wcześniej pozbywaliśmy, znajdują się na każdym kroku. Wiele śmieci ma piąty i czwarty stopień zagrożenia.

Recykling odpadów domowych z tworzyw sztucznych nie powinien odbywać się bez działań mechanicznych, tj. szlifowania. Co więcej, są one koniecznie traktowane roztworami chemicznymi. Często po takim zabiegu powstają nowe substancje polimerowe, które ponownie wykorzystuje się do tworzenia nowych produktów. Odpady z gospodarstw domowych, takie jak papier lub odpady żywnościowe, można kompostować, a następnie gnić. Następnie uzyskana kompozycja nadaje się do zastosowania w działalności rolniczej.

Rozpad biologiczny

Gatunki biologiczne w przyrodzie to ludzie i zwierzęta. Te dwie grupy również generują dużą ilość odpadów. Wiele z tych śmieci pochodzi z lecznic weterynaryjnych, organizacji sanitarnych, zakładów gastronomicznych i podobnych przedsiębiorstw. Przetwarzanie odpadów biologicznych ogranicza się do ich spalania. Substancje o płynnej konsystencji przewożone są specjalnymi pojazdami. Spalanie stosuje się również do odpadów organicznych.

Odpady przemysłowe

Ten rodzaj odpadów powstaje w wyniku funkcjonowania działalności produkcyjnej i technologicznej. Obejmuje to wszystkie odpady budowlane. Pojawia się w procesie instalacji, okładzin, prac wykończeniowych i innych. Na przykład ta kategoria odpadów obejmuje pozostałości farb i lakierów, substancje termoizolacyjne, drewno i inne przemysłowe „śmieci”. Przetwarzanie odpadów przemysłowych jest często spalane. Resztki drewniane nadają się do pozyskania określonej ilości energii.

odpady radioaktywne

Takie odpady obejmują roztwory i gazy, które nie nadają się do użycia. Przede wszystkim są to materiały i przedmioty biologiczne zawierające składniki promieniotwórcze w dużych ilościach (powyżej dopuszczalnej normy). Stopień zagrożenia zależy od poziomu promieniowania w takich odpadach. Takie śmieci są wyrzucane przez zakopanie, niektóre są po prostu spalane. Podobny sposób przetwarzania dotyczy kolejnej grupy pozostałości działalności.

odpady medyczne

Ta lista zawiera wszystkie substancje produkowane przez instytucje medyczne. Około 80% odpadów to zwykłe odpady domowe. Jest nieszkodliwy. Ale pozostałe 20% jest w stanie w taki czy inny sposób spowodować uszkodzenie zdrowia. W Rosji usuwanie i przetwarzanie odpadów radioaktywnych i medycznych podlega wielu zakazom i konwencjom. Ponadto państwo dokładnie określiło warunki niezbędne do postępowania z tą grupą śmieci, sposoby ich zakopywania czy spalania. Powstały specjalne repozytoria ciekłych i stałych składników promieniotwórczych. Jeśli konieczne jest pozbycie się odpadów medycznych, wkłada się je do specjalnych worków i podpala. Niestety ta metoda jest również niebezpieczna, zwłaszcza jeśli leki należą do pierwszej lub drugiej grupy zagrożenia.

Podział na klasy

Wszystkie odpady są dzielone w zależności od ich stanu skupienia. Są więc stałe, płynne lub gazowe. Ponadto wszystkie śmieci są klasyfikowane według stopnia zagrożenia. W sumie są cztery klasy. Największe zagrożenie dla planety i organizmów żywych, w tym człowieka, stanowią śmieci należące do pierwszego stopnia zagrożenia. Odpady te mogą zepsuć system ekologiczny, co doprowadzi do katastrofy. Należą do nich następujące substancje: rtęć, polon, sole ołowiu, pluton itp.

Druga klasa obejmuje pozostałości, które mogą spowodować awarię ekologiczną, której nie będzie można odzyskać przez długi okres (około 30 lat). Są to chlor, różne fosforany, arsen, selen i inne substancje. Trzecia grupa zagrożeń obejmuje te odpady, po których wpływ system będzie w stanie odzyskać za dziesięć lat. Ale tylko wtedy, gdy śmieci nie wpływają już na zainfekowany obiekt. Wśród nich wyróżnia się chrom, cynk, alkohol etylowy i tak dalej.

Odpady o niskim stopniu zagrożenia - siarczany, chlorki i symazyna - mają czwartą klasę. Ale to nie znaczy, że praktycznie nie wpływają na ludzi i ekosystem. Jeśli źródło zostanie usunięte, organizm lub natura będzie w stanie wyzdrowieć dopiero po trzech latach. Jest śmieci piątej klasy. Oznacza to, że odpady są całkowicie bezpieczne dla środowiska.

Znaczenie recyklingu

Istnieje kilka powodów, dla których niezbędny jest właściwy recykling:

1. Dostając się do środowiska, większość substancji i materiałów zamienia się w zanieczyszczenia (warto wziąć pod uwagę, że nasza planeta już na co dzień dusi się od emisji samochodów i fabryk).
2. Wiele zasobów, z których powstają niektóre materiały, jest wyczerpanych. Ich zapasy są zbyt ograniczone, więc wyjściem jest recykling.
3. W niektórych przypadkach źródłem substancji okazują się przedmioty, które spełniły swoje zadanie. Ponadto są tańsze od materiałów naturalnych.

Więcej o recyklingu

Recykling to zmiana materiałów odpadowych aż do ich całkowitego zniknięcia lub zmiana struktury tak, aby nie było możliwości ich ponownego wykorzystania. Ale to słowo może mieć inne znaczenie. Na przykład jest często używany w sensie przenośnym.

Obecnie duża ilość odpadów jest ponownie wykorzystywana do różnych celów. Wszystkie wyrzucane dziś śmieci dzielą się na dwie główne grupy:

1. Odpady stałe z gospodarstw domowych (szkło, papier, plastik, odpady spożywcze).
2. Odpady przemysłowe (biologiczne, medyczne, radioaktywne, budowlane, a także odpady z kompleksu transportowego).

Utylizację można przeprowadzić na kilka sposobów, które również dzielą się na grupy. Na przykład główne metody obejmują obróbkę cieplną, kompostowanie, które jest naturalną metodą rozkładu, oraz składowanie odpadów na specjalnych składowiskach. Niektóre z tych metod recyklingu pozwalają uzyskać surowce wtórne.

Materiały z recyklingu

Zazwyczaj wszystkie odpady, które pozostają po produkcji i działalności człowieka, nazywa się „nadających się do recyklingu”. Ale ten pogląd nie jest całkowicie słuszny. Faktem jest, że nie wszystkie odpady powinny być poddawane recyklingowi lub wysyłane na inne potrzeby. Istnieje również grupa odpadów, które są ponownie wykorzystywane wyłącznie jako źródło energii (po specjalnym przetworzeniu), dlatego też nie są klasyfikowane jako surowiec wtórny. Substancje, które po przetworzeniu dają energię, nazywane są „wtórnymi surowcami energetycznymi”.

Do tej grupy można zaliczyć tylko te materiały, które po pewnym uderzeniu mogą nadawać się do wykorzystania w gospodarce narodowej. Dobrym przykładem jest puszka na żywność. Nie nadaje się już do przechowywania żywności, ale po stopieniu służy do robienia nowego pojemnika na żywność lub innych metalowych przedmiotów. Staje się oczywiste: surowce wtórne to przedmioty, które po wykorzystaniu zgodnie z przeznaczeniem są zasobami, które przydadzą się do dalszego wykorzystania. Aby uzyskać nowy produkt lub surowiec, konieczne jest przetwarzanie odpadów. Obecnie stosuje się do tego kilka metod, które opisano poniżej.

Przetwarzanie naturalne

W XX wieku w większości przypadków przetwarzanie odpadów z gospodarstw domowych odbywało się poprzez kompostowanie. Śmieci, zwłaszcza organiczne, wrzucano do specjalnie wykopanych dołów i posypywano ziemią. Z biegiem czasu odpady rozkładały się, gniły i były wykorzystywane jako nawóz w rolnictwie. Ale stosunkowo niedawno ta metoda została nieco zmodyfikowana. Naukowcy opracowali hermetyczne instalacje do podgrzewania kompostowanych odpadów. Pozostałości organiczne w tym przypadku zaczynają się szybciej rozkładać, co skutkuje powstaniem metanu, jakim jest biogaz. To on zaczął być wykorzystywany do tworzenia biopaliw.

Pojawiły się wyspecjalizowane firmy, które budują mobilne stanowiska do przetwarzania odpadów. Wykorzystywane są w małych wioskach lub na farmie. Obliczono, że tak duże stacje przeznaczone dla miast byłyby nieopłacalne w utrzymaniu. Uzyskanie rozkładającego się produktu zajmuje dużo czasu, a powstałe nawozy nadal pozostają niewykorzystane, a także trzeba je jakoś zutylizować. Ponadto istnieją inne odpady, które nie mają dokąd się udać, więc będą się gromadzić. Na przykład jest to plastik, pozostałości budowlane, polietylen i tak dalej. A dla władz nieopłacalne ekonomicznie jest tworzenie wyspecjalizowanego zakładu, w którym odbywałaby się przeróbka stałych odpadów komunalnych.

Utylizacja termiczna

Obróbka termiczna dotyczy spalania stałych odpadów domowych. Proces służy do zmniejszenia ilości materii organicznej i unieszkodliwienia jej. Ponadto powstałe pozostałości są usuwane lub usuwane. Po spaleniu śmieci znacznie zmniejszają swoją objętość, wszystkie bakterie są eksterminowane, a uzyskana energia jest w stanie wytworzyć prąd lub podgrzać wodę do systemu grzewczego. Takie zakłady są zwykle ustawiane w pobliżu dużych wysypisk miejskich, tak aby przetwarzanie odpadów stałych odbywało się na przenośniku. W pobliżu znajdują się również składowiska przeznaczone do unieszkodliwiania przetworzonych pozostałości.

Można zauważyć, że spalanie odpadów dzieli się na bezpośrednie i pirolizę. W pierwszej metodzie można uzyskać tylko energię cieplną. Jednocześnie spalanie pirolityczne umożliwia wytwarzanie paliw płynnych i gazowych. Jednak niezależnie od metody termicznej utylizacji, podczas spalania do atmosfery uwalniane są szkodliwe substancje. Szkodzi naszej ekologii. Niektórzy ludzie instalują filtry. Ich celem jest zatrzymywanie stałych substancji lotnych. Ale jak pokazuje praktyka, nawet one nie są w stanie powstrzymać zanieczyszczeń.

Jeśli mówimy o technologii przetwarzania odpadów medycznych, w Rosji zainstalowano już kilka specjalnych pieców. Wyposażone są w urządzenia do oczyszczania gazów. Ponadto w kraju pojawiły się mikrofale, obróbka parowo-termiczna i autoklawowanie. To wszystko są alternatywne metody spalania odpadów medycznych i innych odpowiednich odpadów. Pozostałości zawierające rtęć są przetwarzane specjalnymi metodami termochemicznymi lub hydrometalurgicznymi.

Wykorzystanie plazmy

Ta metoda jest obecnie najnowocześniejszym sposobem utylizacji. Jego akcja odbywa się w dwóch etapach:

1. Odpady są kruszone i kompresowane pod ciśnieniem. W razie potrzeby śmieci są suszone do uzyskania ziarnistej struktury.
2. Powstałe substancje przesyłane są do reaktora. Tam przepływ plazmy przekazuje im tyle energii, że przybierają one stan gazowy.

Aby uniknąć zapłonu, uzyskuje się za pomocą specjalnego środka utleniającego. Powstający gaz ma podobny skład do zwykłego gazu ziemnego, ale zawiera mniej energii. Gotowy produkt jest zamykany w opakowaniach i wysyłany do późniejszego wykorzystania. Taki gaz nadaje się do turbin, kotłów, generatorów diesla.

Podobne przetwarzanie odpadów produkcyjnych i domowych jest stosowane od pewnego czasu w Kanadzie i Stanach Zjednoczonych. W tych krajach szczątki życia ludzkiego są skutecznie utylizowane, a produkt końcowy jest używany na dobre jako paliwo. Na Zachodzie już przygotowują się do wprowadzenia tej technologii na jeszcze większą skalę. Ale ponieważ taki sprzęt jest dość drogi, nie mogą go kupić kraje WNP.

Czy da się rozwiązać problem utylizacji odpadów?

Oczywiście, aby przetwarzanie odpadów stałych i niebezpiecznych odbywało się na najwyższym poziomie, wymagane są spore inwestycje finansowe. Powinno się tym zainteresować również kręgi polityczne. Ale na razie musimy zadowolić się przestarzałym sprzętem do recyklingu. Według władz istniejące fabryki radzą sobie z problemem, więc nie ma potrzeby ich przebudowy i ponownego wyposażenia. Impulsem do tego może być tylko katastrofa ekologiczna.

Chociaż problem jest rozległy, nadal można go rozwiązać lub zmniejszyć. Sytuacja wymaga zintegrowanego podejścia ze strony społeczeństwa i władz. Dobrze, jeśli każdy myśli o tym, co sam może zrobić. Najprostszą rzeczą, jaką można zrobić, to zacząć sortować generowane przez siebie śmieci. W końcu ten, kto wyrzuca śmieci, wie, gdzie ma plastik, papier, szkło czy żywność. Jeśli sortowanie szczątków życia stanie się nawykiem, takie śmieci będą łatwiejsze i szybsze do przetworzenia.

Należy regularnie przypominać osobie o tym, jak ważna jest odpowiednia utylizacja odpadów, ich sortowanie i poszanowanie posiadanych zasobów naturalnych. Jeśli władze nie podejmą działań, nie przeprowadzą kampanii motywacyjnych, zwykły entuzjazm nie wystarczy. Dlatego problem utylizacji odpadów pozostanie w naszym kraju na „prymitywnym” poziomie.