Утилизация и ликвидация твердых отходов.

Обезвре­живание и утилизация твердых бытовых и промышленных отходов -последняя ступень очистки. Методы обезвреживания твердых отходов делятся на ликвидационные (решают санитарно-гигиенические задачи) и утилизационные (решают задачи экологии и экономики).

Выделяют методы (разрушение органической

части микроорганизмами), (сжигание на мусоропе-

рерабатывающих предприятиях, пиролиз), (гидролиз),

(прессование с применением связующих на полиго­нах). Выбор метода для конкретного города зависит от местных условий и осуществляется на основе технико-экономического сравне­ния. Разрез полигона для захоронения твердых отходов показан на рис. 11.20.

Большая часть твердых промышленных отходов токсична, поэтому захоранивать их нужно в толще глины.

Особо вредные промышленные отходы принимают на полигон в герметически упакованных металлических контейнерах и захоранивают в глубоких котлованах. Кроме технологического паспорта, с каждой партией направляются два акта: в одном подтверждается герметичность упаковки контейнера, в другом указываются название отходов, их количество и причины списания. Мероприятия, позволяющие снижать степень распрост-

ранения загрязняющих веществ и других вредных воздействий

- строительство высоких и сверхвысоких труб, выпусков сточных вод различных конструкций для оптимизации условий их разбав­ления и др.;

- нейтрализация выбросов, их захоронение и консервация;

- доочистка используемых ресурсов перед поступлением потреби­телю (установка кондиционеров и воздуховодов для очистки воз­духа в помещениях, метро, очистка водопроводной воды и др.);

- устройство санитарных охранных зон вокруг промышленных предприятий и на водных объектах, озеленение городов и поселков;

- оптимальное расположение промышленных предприятий и автотранспортных магистралей (с учетом гидрометеорологических факторов) для минимизации их отрицательных воздействий;

- рациональная планировка городской застройки с учетом розы ветров и шумовых нагрузок и др.

Большое значение имеет рациональное распределение средств между двумя рассмотренными направлениями. Если десять - двадцать лет назад во многих отраслях предпочтение часто отдавалось более дешевым и эффективным с позиций отдельного района мероприятиям второй группы, то теперь чаще применяются мероприя­тия первой группы.

Стратегические мероприятия - это разработка ресурсосберегающих

мало, и безотходных технологий. Инжинерным идиалом должна быть

безотходная технология

Однако трудно представить, например, оборотное водоснабже­ние в коммунальном хозяйстве, особенно при сбросе огромных объемов бытовых сточных вод. Поэтому совершенствование техноло­гий очистки вредных выбросов в атмосферу и сточных вод еще долгое время будет оставаться проблемой первостепенной важ­ности. Хотя, как отмечают некоторые авторы, большой удельный вес производственных затрат на охрану окружающей среды свидете-материалы (цеолиты или глины), или синтетические полимеры (смолы). Например, при фильтровании газовой смеси, содержащей аммиак NH₃, через влажный ионит катионного типа (катионит) происходит присоединение аммиака NH₃ к катиониту:

R-H + NH₃ -» R-NH₄

Подобные реакции происходят и при удалении диоксида серы SO, из газовой смеси с помощью ионитов анионного типа (анионитов):

R-C0₃ + S0₂ -> R-SO3 + C0₂

R-OH + S0₂ -» R-HSO3

Регенерация ионитов осуществляется промывкой их водой, слабыми растворами кислот (для катионитов), щелочей или содой Na₂CO_s (для анионитов).

Последние два метода называют мокрыми. Основной их не­достаток - резкое понижение температуры газов, что приводит к снижению эффективности их рассеивания в атмосфере.

Адсорбция - процесс избирательного поглощения компонентов газовой смеси твердыми веществами. При физической адсорбции молекулы адсорбента не вступают в химическое взаимодействие с молекулами газовой смеси. Требования к адсорбентам: большая

аДСОрбцИОННаЯ СПОСОбнОСТЬ, СелеКТИВНОСТЬ (лат. selectio - выбор, отбор),

химическая инертность, механическая прочность, способность к регенерации, низкая стоимость. Наиболее распространенные адсор­бенты - активные угли, силикагели, алюмосиликаты. С увеличением температуры адсорбционная способность снижается. На этом свойстве основан процесс регенерации, которую осуществляют либо нагревом насыщенного адсорбента до температуры выше рабочей, либо продувкой его горячим паром или воздухом.

Катси годы очистки газов основаны на использова-

нии катализаторов, ускоряющих химические реакции. В последние годы каталитические методы применяются для нейтрализации выхлопных газов автомобилей, т. е. превращения токсичных оксидов азота NO и углерода СО в нетоксичные: газообразный азот N₂ и диоксид углерода С0₂. При этом используют различные катализа­торы: медно-никелевый сплав, платину на глиноземе, медь, никель,

хром и др.:

2NO + 2СО -* N₂ + 2С0₂

2NO + 2Н₂ ^к% N₂ + 2Н₂0

2СО + 0₂ ^к% 2С0₂

■ Очистка сточных вод. В зависимости от типа процессов, протекающих в очистных сооружениях, различают механическую, физико-химическую и биологическую очистку сточных вод. На очистных сооружениях образуются большие массы осадков, которые подготавливают к дальнейшему использованию: обезво­живают, сушат, обезвреживают и обеззараживают. При необходи­мости сточные воды, прошедшие сооружения полной биологической очистки, подвергают доочистке. После очистки, перед сбросом в водоемы, сточные воды должны обеззараживаться с целью уничто­жения патогенных микроорганизмов.

ическая очистка предназначена для задержания не-растворенных примесей. К сооружениям для механической очистки относятся: решетки и сита (для задержания крупных примесей), песколовки (для улавливания минеральных примесей, песка), отстойники (для медленно оседающих и плавающих примесей) и фильтры (для мелких нерастворенных примесей). Специфические загрязнения производственных сточных вод удаляются с помощью жироловок, нефтеловушек, масло- и смолоуловителей и др. Очистные сооружения располагаются по высоте обычно таким образом, чтобы вода из одного в другое поступала самотеком. Механическая очистка - это, как правило, предварительная ступень перед биологической очисткой. В некоторых случаях можно ограничиться механической очисткой: например, если небольшое количество сточных вод сбрасывается в очень мощный водоем, или, если вода после механической очистки повторно используется на предприятии. При механической очистке удается задерживать до 60 % нерастворенных примесей.

Физико - химические методы очистки применяются, в основ­ном, для производственных сточных вод (в случае бытовых стоков их применение ограничено по экономическим соображениям). К этим методам относятся: реагентная очистка (нейтрализация, коагуляция, озонирование, хлорирование и др.), сорбция, экстрак­ция (лат. extrahere - извлекать), ЭВОПОраЦИЯ (лат. evaporatio - выпаривание), флО-

тация, электродиализ и др.

Наибольшее распространение находят методы реагентной очист­ки с применением коагулянтов, в качестве которых используют сернокислый алюминий Al₂(SOJ₃, хлорное железо FeCl₃, сернокислое железо Fe₂(S0₄)₃, известь СаСО_э и др. Соли-коагу­лянты способствуют укрупнению частиц, образуя хлопья, что делает возможным дальнейшее осаждение и фильтрование мелких нерастворенных, коллоидных и частично растворенных примесей. В ряде случаев физико-химическая очистка обеспечивает такоеиологическая очистка сточных вод основана на использова­нии микроорганизмов, которые в процессе своей жизнедеятельности разрушают органические соединения, т.е. минерализуют их. Микроорганизмы используют органические вещества в качестве источника питательных веществ и энергии. Сооружения биологи­ческой очистки условно делят на два типа: сооружения, в которых процессы протекают в условиях, близких к естественным, и те, в которых очистка происходит в искусственно созданных условиях. К первым относятся поля фильтрации и биологические пруды, ко вторым - биофильтры и аэротенки. В Малоотходное и безотходное производство. Для

кардинального решения проблемы экологии, снижения ресурсо­емкое™ и энергоемкости производства необходимо обеспечить кругооборот сырья, утилизировать вторичные ресурсы, полностью использовать все, что добывается из недр, на основе комплексной переработки, т. е. перестроить производство таким образом, чтобы технологии стали максимально безотходными, экологически чистыми и экономически выгодными. Эти технологии заимствуют свои принципы у природы: отходы одних организмов являются важнейшим ресурсом для других. Например, харьковскими учеными создана технология извлечения графита из копоти металлургичес­ких заводов; ее внедрение позволяет отказаться от добычи графитовых руд, исключить складирование отходов производства, улучшить состояние атмосферы. Наиболее рациональным решением проблемы охраны водоемов от загрязнения сточными водами является создание замкнутых систем водоснабжения и водоотведения промыш­ленных предприятий, т.е. использование очищенных сточных вод в системах оборотного водоснабжения. При этом свежая вода заби­рается из источников водоснабжения только для питьевых целей.

Городские сточные воды также иногда используют повторно на предприятиях разных отраслей. Использование биологически очи­щенных сточных вод в оборотных системах водоснабжения позво­ляет частично или полностью отказаться от свежей воды. Доля сточных вод в подпитке оборотных систем может составлять от 5 до 100 %. Замкнутые и оборотные системы водоснабжения -основа бессточных предприятий с локальными очистными установка­ми, повторным использованием сточных вод и рекуперацией отходов (рис. 11.19).

Конечная цель безотходного производства достигается при прохождении нескольких ступеней переработки отходов всех видов. Система малоотходна, если на гт стадии производства, выделяемые отходы незначительно воздействуют на окружающую среду. Она считается безотходной, когда отходы /7-й стадии вновь поступают в производство или становятся совершенно безвредными. Утилизация и ликвидация твердых отходов. Обезвре­живание и утилизация твердых бытовых и промышленных отходов -последняя ступень очистки. Методы обезвреживания твердых отходов делятся на ликвидационные (решают санитарно-гигиенические задачи) и утилизационные (решают задачи экологии и экономики).

Выделяют методы (разрушение органической

части микроорганизмами), (сжигание на мусоропе-

рерабатывающих предприятиях, пиролиз), (гидролиз),

(прессование с применением связующих на полиго­нах). Выбор метода для конкретного города зависит от местных условий и осуществляется на основе технико-экономического сравне­ния. Разрез полигона для захоронения твердых отходов показан на рис. 11.20.

Большая часть твердых промышленных отходов токсична, поэтому захоранивать их нужно в толще глины.

Особо вредные промышленные отходы принимают на полигон в герметически упакованных металлических контейнерах и захоранивают в глубоких котлованах. Кроме технологического паспорта, с каждой партией направляются два акта: в одном подтверждается герметичность упаковки контейнера, в другом указываются название отходов, их количество и причины списания