Технологии утилизации бытовых отходов, сравнительный анализ.

По морфологич признаку ТБО подразд на комп-ты: бумагу, пищевые отх, дерево, металл, текстиль, стекло, резина, камни. При проектир-ии предпр-ий по перераб-ке ТБО необх сведения о морфологич составе ТБО разл климатич зон.

Сущ 3 метода термич обезвреж-я и утилиз-ии ТБО: 1. слоевое или камерное сжигание исх-х – неподготовленных отх в топках мусоросжигат-х котлов; 2. слоевое или камерное сжигание спец-но подгот-х (обогащенных) отх (освобожденных от балластных составляющих и имеющих относительно стабильный фракцион состав) в топках энергетич котлов или цементных печах; 3. пиролиз отх, прошедших предварит-ю подгот-ку или без нее. Горение отх в топке, их слоевое сжигание – слож хим процесс, состоящий из элементар хим р-ций ок.-восст хар-ра. Пиролиз отх основан на способ-ти органич массы отх при нагревании в инертной среде выделять прод-ты термич разложения, такие как СО,СО₂, Н₂,СН₄.

Наиболее рацион-м м-дом ликвидации пластмассовых отх служит высокомолекуляр нагрев без доступа воздуха (пиролиз), в рез-те кот из отх пластмасс в смеси с др отх (дерево, резина) получ-ся ценные прод-ты: пирокарбон, горючий газ и жидк смола. Пирокарбон примен д произ-ва разнообр-х полимерных и строит мат-лов

Схема высокотемпературного пиролизного реактора.

Отходы подаются в бункер 1 и под д-ем массовых сил попадают в зону сушки 2, где испар-ся влага. В зоне пиролиза 4 высушенные отх разлаг-ся при т-ре 1600 ⁰С с образ-ем смеси горючих газов и водяных паров, кот подним-ся в зону сушки, проходит кольцеобразный отвод 3 и выбрас-ся в атм-ру. Окончат обраб-ка пластмасс проходит в зоне сгорания 5, куда подается О₂ через коллектор 7. Прод-ты выгруж-ся через патрубок 6. Пиролиз широко примен-ся д перераб-ки мусора органич происхожд-я (древесины, резины, бумаги, ветоши).

М-од полевого компостирования ТБО. Применяют 2 схемы полевого компостир-я: с предварит-м дроблением ТБО и без предварит дробл-я. В 1-ом случ д измельч-я ТБО исп-т спец дробилки, во2-ом – измельч-е (менее эффектив) происх засчет многократ перелопачивания компостируемого мат-ла. Неизмельченные фракции отделяют на контрольном грохоте. Устан-ки полевого компостирования, оснащенные дробилками д предварит измельч-я ТБО, обеспеч-т больший выход кампоста и дают меньше отходов.

Также ТБО измельчают молотковыми дробилками. Наиболее распр-ми сооруж по обезвреж ТБО явл полигоны. Отх складируют на грунт с соблюдением усл, обеспеч-их защиту от загр атм-ры, почвы прилегающих участков, поверхност и грунт вод, препядствующих распр-ю болезнетворн микроорг-мов. На полигонах производят уплотнение ТБО, позвол-е увеличить нагрузку отх на единицу площади сооруж и обеспеч-е экономное исп-е земельн участков. После закрытия полигонов пов-ть земли рекультивируют до иполь-я.

 

1. Предложить и обосновать методы очистки, типы устройств или технологические схемы очистки сточных вод. Обосновать выбранный вариант инженерного решения, построить инженерно-конструкторскую схему системы очистки.

Специалистами Российского химико-технологического университета им. Д. И.Менделеева разработана и успешно внедряется современная ресурсосберегающая система очистки сточных вод и оборотного водоснабжения гальванических производств, основанная на методах электрофлотации (ЭФ), механической фильтрации (МФ), сорбции (СФ) и промышленного обратного осмоса (ОО) (рис. 1). Совершенствование мембранных и флотационных технологий позволяет создавать компактное высокопроизводительное водоочистное оборудование с относительно низкими эксплуатационными затратами, а при необходимости наращивать производительность очистных сооружений (ОС) за счет модульности их исполнения.

В соответствии со схемой, кислотно-щелочные промывные воды поступают в усреднитель Е1, отработанные концентрированные кислотно-щелочные растворы электролитов поступают в усреднитель Е2. Отработанные концентрированные кислотно-щелочные растворы из Е2 дозируются в Е1 дозирующим насосом НД1. Из усреднителя Е1 сточные воды насосом Н1 подаются в реактор-флокулятор Р1. В реактор-флокулятор Р1 дозирующими насосами НД2 и НД3 дозируются рабочие растворы реагентов: едкий натр для поддержания pH-гидроксидообразования тяжелых металлов, анионный флокулянт для укрупнения дисперсной фазы и интенсификации процесса электрофлотации. Р1 устанавливается выше уровня электрофлотатора ЭФ для организации самотека жидкости. Из Р1 сточные воды поступают в ЭФ, где по описанному ниже механизму происходит извлечение дисперсных веществ. Из ЭФ осветленная вода самотеком поступает в промежуточную емкость Е3. Осветленная вода из Е3 насосом Н2 подается на комплекс автоматизированных механических фильтров МФ, где происходит финишная очистка воды от остаточного содержания дисперсных веществ. Из МФ очищенная вода под остаточным давлением поступает в накопитель Е4, сюда же дозирующим насосом НД4 дозируется рабочий раствор серной кислоты для нормализации pH.

Осветленная вода с нейтральным значением pH из Е4 насосом Н3 подается на сорбционный фильтр СФ с загрузкой активированного угля БАУ, где происходит финишная очистка воды от остаточного содержания растворимых органических соединений. Из СФ очищенная вода под остаточным давлением поступает в накопитель очищенной воды Е6.Очищенная вода, соответствующая требованиям к подаче на установку промышленного обратного осмоса ОО, из Е6 поступает под давлением столба жидкости на установку ОО с целью обессоливания. При этом от 50 до 70?% обессоленного фильтрата поступает под остаточным давлением в накопитель обессоленной воды Е7, а от 30 до 50?% солесодержащего концентрата под остаточным давлением сбрасывается в дренаж (смешивается с хозяйственно-бытовыми сточными водами предприятия для нормализации солевого состава в соответствии с требованиями ПДК, затем сбрасывается в городскую канализацию).Обессоленная вода, соответствующая 2-й категории по ГОСТ 9.314, из Е7 насосом Н4 подается на повторное использование в гальванических цех на операции промывки деталей и приготовления растворов электролитов.Флотоконцентрат из ЭФ поступает в сборник осадка Е5, откуда диафрагменным пневматическим насосом подается на рамный фильтр-пресс для обезвоживания. Обезвоженный флотоконцентрат сдается на утилизацию региональным предприятиям по переработке твердых отходов.Технология предусматривает предварительное обезвреживание хромсодержащих сточных вод в самостоятельной технологической цепочке (Е1.1, Е2.2, Р2, Д4), где в реакторе Р2 шестивалентный хром полностью восстанавливается до трехвалентного бисульфитом натрия в кислой среде. Затем обезвреженный хромсодержащий сток из Р2 поступает в Е1 для смешения с общим потоком сточных вод.Основным технологическим узлом ОС является электрофлотатор с нерастворимыми электродами (рис. 2а). В ЭФ происходит выде-ление микропузырьков электролитических газов размером 20–70 мкм. Микропузырьки захватывают хлопья дисперсной фазы и поднимают их на поверхность воды, где последние накапливаются в пенном слое флотоконцентрата. Флотоконцентрат удаляется с поверхности воды автоматическим пеносборным устройством в накопитель для последующей подачи на фильтр-пресс. ЭФ обеспечивает извлечение не менее 96% дисперсных веществ от их исходного содержания.

Мониторинг среды обитания