Централизованный сбор и переработка отходов

Производство активных углей и катализаторов из отходов. Требования к готовой продукции.

Активные угли – пористые промышленные адсорбенты, состоящие, в основном, из углерода. В зависимости от способа получения они содержат функциональные группы: карбоксильные, фенольные, хинонные, гидрохинонные, гидроперекисные, перекисные и др.

Сырьем для производства активных углей служат: бурый и каменный угли, антрацит, торф, древесный уголь, опилки, отходы пластмасс, кожевенной промышленности, материалы животного происхождения (кости), скорлупа орехов, косточки плодов и др. Из приведенного перечня можно видеть, что в производстве АУ широко используются отходы производства и потребления.

Активные угли находят широкое применение в промышленности, в частности, в системах очистки питьевой и сточных вод, рафинирования сахаров, рекуперации паров и газов, очистки масел, спиртов и вин, производстве катализаторов,в фармацевтических технологиях, медицине и др. В США производится более 70000 т АУ в год. В РФ потребность в активных углях удовлетворяется не более, чем на 60 %.

При производстве активных углей на основе отходов следует учитывать показатели их пористой структуры, к которым относятся: плотность (насыпная, истинная, кажущаяся), пористость, распределение пор по размерам (микро-, макро-, мезопоры, удельная поверхность, гранулометрический состав, механическая прочность, влажность. При более качественной оценке активных углей определяют величину предельного сорбционного объема(W) и структурную константу В.

Таблица!

В табл. приведены основные характеристики известных марок активных углей. Производство активных углей включает несколько операций: подготовку сырья, пиролиз и активацию. Технология пиролиза древесных и других растительных материалов мало отличается от рассмотренной ранее применительно к полимерным материалам. В результате пиролиза растительного сырья образуются продукты с высокой пористостью, но малой удельной поверхностью и низкой адсорбционной емкостью (поглотительной способностью). Такие материалы являются малоактивными. Это обусловлено тем, что продукты пиролиза, разлагаясь и адсорбируясь на поверхности образовавшихся пор, блокируют микропоры. Для увеличения удельной поверхности и адсорбционной способности получаемого в результате пиролиза угля-сырца необходима дополнительная активация.

Следует отметить, что существует классификация древесных пород по их твердости, что определяет и механическую прочность активного угля. К очень твердым породам относят боярышник, к твердым – клен, дикую вишню, граб, белый бук; к достаточно твердым – дуб, слива, белая акация, вяз; к относительно твердым – бук, орех, грушу, яблоню, благородный каштан; к мягким – ель, пихта, сосна, лиственница, ольха, береза, конский каштан, ясень; к очень мягким – липа, тополь, ива.

Активирование угля-сырца можно осуществить следующими способами:

- путем пропускания через слой угля потока диоксида углерода или водяного пара при температуре 1073 – 1173 К (физическая активация);

- путем карбонизации с добавкой химически активных неорганических веществ (химическая активация);

- путем химической, а затем физической активации.

Для производства древесного угля используют практически все части дерева и кустарников, а также древесные опилки, кору, обрезки, стружки, щепу и т.п.

 

Централизованный сбор и переработка отходов

Сбор промышленных отходов 4,5 кл.оп происходит на полигонах,иногда 3 кл.оп. тоже,если их количество небольшое.В основном происходит захоронение по принципу ТБО.

Структура полигона пром. отходов:

На полигонах есть лаборатории:

-контрольно-приёмная

-по конторлю за грунтовыми водами

-по конторлю за выбросами от печей сжигания

Приёмно-контрольный пункт.Функция принять и отправить в соответствующее место на полигоне.Принимают при наличие паспорта,в кот. Описан хим. Состав и опасные св-ва.Далее проверяют достоверность химического состава поступающих отходов, показатель рН, влажность. Такой контроль позволяет объективно разделять отходы на отдельные потоки и обеспечивать более высокую эффективность их обезвреживания.Отходы,содержащие воды<50% сжигают,>50% в котлован,в котором происходит испарение.Кислые и щелочные распределяют по отдельным котлованам,которые соеденены между собой и потом объединяются. Очистки газов на полигонах нет,но ПДВ есть. Группа контроля воздушной среды ежедневно проводит разовый контроль за составом воздуха в местах накопления и смешения отходов, на организованных источниках выбросов в атмосферу; на основе результатов измерений определяются требуемые соотношения воздуха, горючих твердых и жидких отходов, подаваемых на огневое обезвреживание.

На полигонах имеется несколько путей поступления загрязняющих веществ во внешнюю среду: испарение органических веществ при хранении отходов, выделение с продуктами сгорания из установок термического обезвреживания, с поверхностными и грунтовыми водами, через слои глин.

Вокруг полигона располагаются как минимум 2 рва.

Полигоны являются объектом не только самостоятельного контроля; контроль за их работой проводится организациями Санэпиднадзора, Росприроднадзора. Контролирующие функции выполняют специальные организации геологического профиля, Росгидромет.

 

Производство активных углей методом парогазовой активации

На рис. 3 приведена схема паро-газовой активации угля – сырца. Строго говоря, процесс активации угля-сырца заключается не в освобождении уже существующих в угле-сырце активных центров от смолистых и других веществ, а в создании активных центров путем активации угля, образовавшегося при пиролизе целлюлозной составляющей древесины; уголь, образовавшийся при пиролизе лигнина древесины, труднее поддается активации; он играет роль каркаса для остатков целлюлозного угля – носителя активных центров.

Схема предусматривает подготовку угля-сырца по фракционному составу, активацию, заключающуюся в обработке угля – сырца потоком перегретого пара или потоком диоксида углерода при температуре 1073-1173 К в течение 1- 2 ч (и более) в зависимости от конкретных условий. При необходимости корректировки размера частиц активного угля его направляют на дополнительное дробление и сортировку.

Рис. 3 Схема паро-газовой активации древесного угля – сырца:

1,5 – дробилки, 2,6 – сортировки, 3 – печь активации, 4 – площадка для охлаждения.

На активацию поступает достаточно однородная фракция угля-сырца (1-5 см). Процесс активации продолжается в течение 1-3 ч, иногда и более, в зависимости от породы древесных отходов и конструкции печи активации. В качестве активатора применяют водяной пар, водяной пар в смеи с диоксидом углерода или воздуха при температуре не ниже 1073 К. По данной схеме можно получать как дробленный, так и порошкообразный активный уголь (в зависимости от степени окончательного измельчения).

Технология получения гранулированного активного угля включает следующие операции. Уголь-сырец дробится до кусков размером около 2- 3 см, затем измельчается в молотковой дробилке в пыль. Полученный порошок смешивается с связующим в смесительном обогреваемом аппарате до образования однородной смеси, в которую можно вводить небольшое количество неорганического активатора. Продолжительность смешения – около 0,5 – 1,0 ч. Готовую смесь подают на прессование и формование в гидравлический пресс, из которого выходят гранулы длиной 3-15 мм. Гранулы припудриваются пылью угля-сырца, подвергаются сушке и становятся достаточно прочными для последующей карбонизации в печи пиролиза. После карбонизации и рассева гранулы активируются в печи активации, далее охлаждаются, рассеиваются на фракции и упаковываются. Газы пиролиза и продукты их конденсации можно возвращать в камеру сжигания пиролизной печи.

 

Образование и характеристика ртутьсодержащих ламп

Относятся к отходам потребления,1 кл.оп.

Ведётся жёсткий контороль за обращение с люм. лампами, который должен быть задокументирован и лицензирован.

Марки Лб-80,Лб-40-служат 12т. ч/г;ДРВ-350,ДРВ-400-лампы наружного освещения.

Внутри у них вакуум и там пары ртути. В среднем лампа ЛБ весит 320 гр. В ней содержится от 30 до 50 мг ртути.

Хим. состав: 72% стекло,0,3% пластмасса гитинакс,1,5 % цоколи, 2 % Me(Al, Ni,V,Rb),0,01-0,02 %ртуть,0,5%люминофор-сульфид Cd,Zn(в нём больше всего ртути)

Способы обезвреживания: собирают в коробки поставщика, хранятся в специальных помещениях, а потом вывозятся. Вообще отходы первого класса опасности должны храниться не более 24 часов, но в нашей стране это условие не выполняется. Вывоз осуществляется лицензируемыми организациями по обезвреживанию, у нас в городе их примерно пять.

Классификация методов переработки:

-физические(термические)

-химические

Физ.-предусматривают дробление ламп,термическую обработку их, с последующим извлечением ртути из парогазового потока.

Способы извлечения из парогазового потока:

-низкотемпературная конденсация(под глубоким вакуумом)-метод,требующий больших затрат энергии с применением спец.рассолов и холодильных установок(рассол передаёт температуру в холод.установку).Кроме рассолов можно использовать низкий вакуум(в нём низкая темп.)

-конденсация при обычных условиях с доочисткой парогазового потока в адсорбере

-хим. методы.Предусматривают обработку выделившихся в термич. Условияхпаров ртути такими соеденениями как J,S,Cl(молекулярными в виде солей)

Классификация отработанных масел. Образование и характеристика. Требования к маслам.

Рост промышленного производства, ввод в эксплуатацию большого числа двигателей, станочного оборудования, транспортных средств, энергетических мощностей связаны с применением огромного количества нефтяных масел.

1 млн. автомобилей потребляет около 200 тыс.т/год, а 1 млн. тракторов 0,5 – 1,0 млн. т/год смазочных масел.

Одним из наиболее реальных источников сокращения потерь масел, снижения ущерба для окружающей среды, восполнения масляных ресурсов является регенерация отработанных масел и их повторное использование. При правильной организации процесса регенерации стоимость восстановленных масел на 40-70% ниже стоимости свежих масел при практически одинаковом их качестве.

Регенерация масел осуществляется или непрерывной очисткой их во время работы в циркуляционных системах промышленного оборудования и двигателей при помощи фильтрующих устройств и центрифуг, или восстановлением отработанных масел, сливаемых из различных агрегатов и оборудования, на маслорегенерационных установках, как правило, в стационарных условиях.

Наиболее рациональная форма регенерации – непрерывная очистка масла непосредственно на работающем оборудовании…….; при таком способе увеличивается срок службы масла и долговечность работы механизмов – их износ уменьшается в среднем на 35-38%.

Загрязнение масел. Масла загрязняются взвешенными веществами, водой и продуктами термического разложения и окисления.

Взвешенные частицы (металла) попадают в масло в результате стирания металла с поверхности деталей; пыль и песок – засасываются в масляную систему из воздуха, накапливаются в работающем масле и вызывают износ трущихся поверхностей. В некоторых механизмах масла загрязняются угольной пылью, очесами и волокнами

Во время работы в двигателях и аппаратах масла обводняются. Вода проникает в масло из воздуха, продуктов сгорания топлива или через неплотности водяных охлаждающих устройств. Вода находится в масле в растворенном состоянии и в виде эмульсии; в зависимости от условий она может частично переходить из одного состояния в другое. Гигроскопичность минеральных масел зависит от температуры масла и воздуха: Растворимость воды в масле.

Таблица!

При соприкосновении масел с нагретыми частями машин происходит термическое разложение, в результате которого образуются летучие и тяжелые продукты. Кроме того масла подвергаются местным перегревам, а иногда (в масляных выключателях) частично сгорают(при нагревании масла индустриального 45 в течение 1 ч при 425 ⁰С получается 85% продуктов разложения, при нагревании газойля в тех же условиях – 33%).

При работе в двигателях, машинах, аппаратах, при хранении на складах и транспортировании – всюду масла соприкасаются с кислородом воздуха и окисляются. При этом изменяются физико-химические свойства масла, что приводит к ухудшению его эксплуатационных свойств. При обычных температуре и давлении процесс окисления масла идет медленно и заметно ускоряется при повышении температуры и давления; ускорению окисления способствует вода. Процесс окисления может сопровождаться полимеризацией и выпадением осадка. Критерием годности масел при окислении служит кислотное число. Важным является знать и какие продукты образуются при окислении. Низкомолекулярные кислоты характеризуются большой коррозионной активностью, шламообразные продукты, отлагаясь на маслопроводах, нарушают циркуляцию масла и могут стать причиной аварии; в двигателях внутреннего сгорания и компрессорах эти отложения вызывают нагарообразование на клапанах, что в конечном счете приводит к неполадкам в работе двигателя.

Повышение устойчивости масел против окисления при умеренных температурах достигается применением антиокислительных присадок (которые в условиях термического распада неэффективны), применяемых обычно к трансформаторным и турбинным маслам и маслам для гидравлических систем. Наиболее известной присадкой является ионол.

Классификация отработанных масел:

ММО – масла моторные отработанные

МИО – масла индустриальные отработанные и отработанные рабочие жидкости для гидросистем, газотурбинные, приборные, трансформаторные и турбинные

СНО – смеси нефтепродуктов отработанные (НП, собранные при зачистке резервуаров, трубопроводов, извлекаемые из сточных вод на ОС).

Требования к МИО (ГОСТ 21046-86):

Таблица!

Физико-химические свойства отработанных, регенерированных и товарных моторных масел

Производство активных углей и катализаторов из отходов. Требования к готовой продукции.

Активные угли – пористые промышленные адсорбенты, состоящие, в основном, из углерода. В зависимости от способа получения они содержат функциональные группы: карбоксильные, фенольные, хинонные, гидрохинонные, гидроперекисные, перекисные и др.

Сырьем для производства активных углей служат: бурый и каменный угли, антрацит, торф, древесный уголь, опилки, отходы пластмасс, кожевенной промышленности, материалы животного происхождения (кости), скорлупа орехов, косточки плодов и др. Из приведенного перечня можно видеть, что в производстве АУ широко используются отходы производства и потребления.

Активные угли находят широкое применение в промышленности, в частности, в системах очистки питьевой и сточных вод, рафинирования сахаров, рекуперации паров и газов, очистки масел, спиртов и вин, производстве катализаторов,в фармацевтических технологиях, медицине и др. В США производится более 70000 т АУ в год. В РФ потребность в активных углях удовлетворяется не более, чем на 60 %.

При производстве активных углей на основе отходов следует учитывать показатели их пористой структуры, к которым относятся: плотность (насыпная, истинная, кажущаяся), пористость, распределение пор по размерам (микро-, макро-, мезопоры, удельная поверхность, гранулометрический состав, механическая прочность, влажность. При более качественной оценке активных углей определяют величину предельного сорбционного объема(W) и структурную константу В.

Таблица!

В табл. приведены основные характеристики известных марок активных углей. Производство активных углей включает несколько операций: подготовку сырья, пиролиз и активацию. Технология пиролиза древесных и других растительных материалов мало отличается от рассмотренной ранее применительно к полимерным материалам. В результате пиролиза растительного сырья образуются продукты с высокой пористостью, но малой удельной поверхностью и низкой адсорбционной емкостью (поглотительной способностью). Такие материалы являются малоактивными. Это обусловлено тем, что продукты пиролиза, разлагаясь и адсорбируясь на поверхности образовавшихся пор, блокируют микропоры. Для увеличения удельной поверхности и адсорбционной способности получаемого в результате пиролиза угля-сырца необходима дополнительная активация.

Следует отметить, что существует классификация древесных пород по их твердости, что определяет и механическую прочность активного угля. К очень твердым породам относят боярышник, к твердым – клен, дикую вишню, граб, белый бук; к достаточно твердым – дуб, слива, белая акация, вяз; к относительно твердым – бук, орех, грушу, яблоню, благородный каштан; к мягким – ель, пихта, сосна, лиственница, ольха, береза, конский каштан, ясень; к очень мягким – липа, тополь, ива.

Активирование угля-сырца можно осуществить следующими способами:

- путем пропускания через слой угля потока диоксида углерода или водяного пара при температуре 1073 – 1173 К (физическая активация);

- путем карбонизации с добавкой химически активных неорганических веществ (химическая активация);

- путем химической, а затем физической активации.

Для производства древесного угля используют практически все части дерева и кустарников, а также древесные опилки, кору, обрезки, стружки, щепу и т.п.

 

Централизованный сбор и переработка отходов

Сбор промышленных отходов 4,5 кл.оп происходит на полигонах,иногда 3 кл.оп. тоже,если их количество небольшое.В основном происходит захоронение по принципу ТБО.

Структура полигона пром. отходов:

На полигонах есть лаборатории:

-контрольно-приёмная

-по конторлю за грунтовыми водами

-по конторлю за выбросами от печей сжигания

Приёмно-контрольный пункт.Функция принять и отправить в соответствующее место на полигоне.Принимают при наличие паспорта,в кот. Описан хим. Состав и опасные св-ва.Далее проверяют достоверность химического состава поступающих отходов, показатель рН, влажность. Такой контроль позволяет объективно разделять отходы на отдельные потоки и обеспечивать более высокую эффективность их обезвреживания.Отходы,содержащие воды<50% сжигают,>50% в котлован,в котором происходит испарение.Кислые и щелочные распределяют по отдельным котлованам,которые соеденены между собой и потом объединяются. Очистки газов на полигонах нет,но ПДВ есть. Группа контроля воздушной среды ежедневно проводит разовый контроль за составом воздуха в местах накопления и смешения отходов, на организованных источниках выбросов в атмосферу; на основе результатов измерений определяются требуемые соотношения воздуха, горючих твердых и жидких отходов, подаваемых на огневое обезвреживание.

На полигонах имеется несколько путей поступления загрязняющих веществ во внешнюю среду: испарение органических веществ при хранении отходов, выделение с продуктами сгорания из установок термического обезвреживания, с поверхностными и грунтовыми водами, через слои глин.

Вокруг полигона располагаются как минимум 2 рва.

Полигоны являются объектом не только самостоятельного контроля; контроль за их работой проводится организациями Санэпиднадзора, Росприроднадзора. Контролирующие функции выполняют специальные организации геологического профиля, Росгидромет.