Инженерная экология: защита литосферы от твердых промышленных и бытовых отходов
ВведениеМЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТВЕРДЫХ ОТХОДОВИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВОборудование для измельченияКрупное дробление. Среднее и мелкое дробление. Бегуны. Отражательные дробилки.Тонкое измельчение. Стержневые мельницы. Кольцевые мельницы.Шаровые мельницы. Сверхтонкое измельчение. Мельницы для сверхтонкого измельчения.Вибрационные мельницы.Струйные мельницы.Коллоидные мельницы.КЛАССИФИКАЦИЯ, ДОЗИРОВАНИЕ И СМЕШЕНИЕ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВКлассификация материалов и оборудование для ее осуществленияГрохочение. Типы грохотов. Получение и использование вторичного щебня мелких фракцийТехнологическая схема производства вторичного щебня. Аэрационно-вибрационный разделитель. Разделение фракций размера песка в одиночном циклоне. Технологический расчет циклона.Разделение фракций мелкого песка в батарейном циклоне. Технологический расчет батарейного циклона.Завершающая стадия отделения самых мелких фракций в рукавном фильтре.Дозирование сыпучих материаловПитатели. Дозаторы. Смешение твердых материаловПЕРЕМЕЩЕНИЕ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВУстройства непрерывного транспорта для горизонтального перемещенияЛенточные транспортеры. Пластинчатые транспортеры. Скребковые транспортеры. Винтовые транспортеры. Вибрационные транспортеры. Устройства непрерывного транспорта для вертикального и смешанного перемещенийЭлеваторы. Транспортеры с погруженными скребками. Пневматический и гидравлический транспортГидравлический транспорт. УКРУПНЕНИЕ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВОкускованиеГранулированиеГранулирование методом окатывания. Барабанные грануляторы. Тарельчатые грануляторы.Центробежные грануляторы. Лопастные грануляторы.Ленточные грануляторы.Виброгрануляторы.Грануляторы с псевдоожиженным слоем. Разбрызгиватели и грануляционные башни.Гранулирование методами таблетирования, прессования и формования.Таблеточные машины.Валковые и вальцевые прессы для уплотнения сухих порошков.Прессы для формования шихты и экструдеры.Контрольные вопросы и заданияОБОГАЩЕНИЕ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВГРАВИТАЦИОННЫЕ МЕТОДЫОтсадкаОтсадочные машины. Основные параметры. Циклы отсадки.Производительность отсадочной машины. Обогащение в потоках на наклонных поверхностяхОбогащение на концентрационных столах. Обогащение на винтовых сепараторах и шлюзах. Обогащение противоточной сепарацией. Обогащение в тяжелых суспензиях и жидкостяхСвойства минеральных суспензий. ОБОГАЩЕНИЕ ФЛОТАЦИЕЙПринцип флотацииВсплывание минерализованных пузырьковОписание работы флотаторовФлотация с механическим и пневмомеханическим диспергированием воздуха. Флотация с выделением воздуха из раствора. Вакуумная флотация.Конструкции вакуумных флотационных машин.Напорная флотация.Химическая флотация.Биологическая флотация.Пневматические флотационные машины. Эрлифтные флотационные машины. Мелкие эрлифтные флотационные машины.Глубокие эрлифтные флотационные машины.Флотация при помощи пористых пластин.Контрольные вопросы и заданияФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ ПРИ УЧАСТИИ ЖИДКОЙ ФАЗЫВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ (ЭКСТРАГИРОВАНИЕ)Равновесие и скорость выщелачиванияСпособы растворения и выщелачиванияЗамкнутый периодический процесс растворения и выщелачивания. Прямоточный и противоточный процессы растворения и выщелачивания. Процесс выщелачивания (растворения) в неподвижном слое.Устройство экстракционных аппаратов.Аппараты с неподвижным слоем твердого материала.Непрерывно действующие аппараты с механическим перемешиванием.Аппараты со взвешенным, или кипящим, слоем.БиосорбцияОбщие положения процесса биосорбции. Механизмы связывания металлов.Общая схема биосорбции металлов.Химия бактериального окисления сульфидных минералов и его использование. Выщелачивание куч и отвалов. Бактериальное выщелачивание руды in situ. Выщелачивание минеральных концентратов. Использование растворителей, образуемых бактериями. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯМатериальный и тепловой баланс кристаллизацииУстройство кристаллизаторовКонтрольные вопросы и заданияТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННЫХ И БЫТОВЫХ ОТХОДОВГАЗИФИКАЦИЯ ОТХОДОВПИРОЛИЗ ОТХОДОВОкислительный пиролизСухая перегонка (сухой пиролиз)Описание установки пиролиза резинотехнических изделийОчистка газовых выбросов.ОГНЕВОЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВСжигание твердых горючих отходовКлассификация методов сжигания. Аппараты огневого обезвреживания и переработки отходовСлоевые топки. Барабанные вращающиеся печи. Многоподовые печи. Обоснование и выбор энерготехнологических схем установок огневого обезвреживания отходовПримеры энерготехнологических схем сжигания твердых отходов.Технологическая схема установки для обезвреживания твердых отходов, не образующих минерального остатка. Технологическая схема установки для обезвреживания отходов, при сжигании которых образуются минеральные остатки (зола, шлак).Схема установки сжигания с очисткой газовоздушных выбросов (ГВВ) от минеральных остатков (золы, шлака) и от газообразных минеральных кислот и их ангидридов.Энерготехнологические схемы установок для огневого обезвреживания отходов с частичным регенеративным теплоисполъзованием.Установки с внешним использованием теплоты отходящих газов. Энерготехнологическая схема установки огневого обезвреживания отходов с твердым шлакоудалением.Энерготехнологическая схема установки огневого обезвреживания отходов с жидким шлакоудалением. Схемы сжигания ТБО.Слоевое сжигание ТБО в топке с наклонно-переталкивающей решеткой. Сжигание в барабанных вращающихся печах.Сжигание в печах кипящего слоя.Выработка и использование тепловой и других видов энергии на МСЗ.Использование тепла МСЗ в системах теплоснабжения.Использование тепла МСЗ для выработки электрической энергии. Использование тепла МСЗ для холодильных установок и систем кондиционирования воздуха.Контрольные вопросы и заданияБИОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ Древесина и ее компоненты: целлюлоза и гемицеллюлоза, лигнин, кораОтходы целлюлозно-бумажной промышленности и сельского хозяйстваОтходы перерабатывающей промышленностиТвердые бытовые отходыОтходы животноводстваОтходы от очистных сооруженийМИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВТехнология микробиологической конверсии отходов в кормовой белокТребования, предъявляемые к выбору микроорганизмов-продуцентов.Основные источники биогенных элементов при подготовке питательных сред Титрующие агенты и пеногаситель. Потребность микроорганизмов в кислороде и кинетика его потребления. Некоторые аспекты выращивания кормовых дрожжей. Влияние концентрации сахара в питательной среде.Выделение и концентрирование биомассы и белковых веществ.Декантация (седиментация), гравитационое уплотнение.Фильтрация. Центрифугирование и сепарацияФлотация. Коагуляция и флокуляцияВакуум-выпаркаФасовка и упаковка.МОДУЛЬНАЯ ФЕРМЕРСКАЯ УСТАНОВКА ПРОИЗВОДСТВА БЕЛКОВО-ВИТАМИННЫХ ДОБАВОК (БВД)Аппаратурно-технологическая схема основного производства БЕЛКОВИТаСпособ подготовки растительного сырья к ферментацииОсновные стадии производства. Технологическое оборудование модульной установкиУзел основного биосинтезаФерментер чистой культуры.Производственный ферментер.Плазмолиз культуральной жидкости.Подготовка растительного сырья. КОМПОСТИРОВАНИЕМикробиологические аспекты компостированияБиохимический аспект компостированияИзменение температуры при компостированииТехнологические параметры процесса компостированияРазделение. Дисперсность частиц. Питательные вещества. Добавки. Влажность. Свободный объем. Аэрация. Перемешивание. Тепловыделение и размеры кучи. Процессы компостирования, применяемые на практикеПростые системы: кучи и бурты. Компостные ряды с принудительной аэрацией. Способ совместного компостирования отходов городского хозяйстваРазработка технологии и расчет установки компостирования осадков сточных вод, твердых бытовых отходов и спилов деревьевОсновные конструктивные решения установки. Исходные данные для тепломассообменного расчета.Материальный баланс процесса компостирования (в расчете на 1 ног. м бурта).Тепловой баланс процесса компостирования (в расчете на 1 пог. м бурта).Механизированные процессы компостированияВыход компоста в процессе компостированияСостав компоста. Преимущества компостированияСанитарно-гигиенический аспект компостированияАНАЭРОБНОЕ СБРАЖИВАНИЕ И МЕТАНОГЕНЕРАЦИЯБиоценозы и биохимические процессы при анаэробной очисткеНекоторые технологические вопросы работы метантенковТехнологическая схема очистки сточных вод с получением биогазаПромышленные метантенки, конструкции и процессы, происходящие в нихГазовая сеть и газгольдерыМетодика расчета метантенков Технология разделения биогазаФизическая абсорбция углекислого газа.Хемосорбционное выделение углекислого газа щелочными растворами. Выделение углекислого газа аммиачной водой. Выделение углекислого газа горячими растворами поташаВыделение углекислого газа водными растворами этаноламинов.Схемы разделения биогаза с помощью моноэтаноламина. Установка разделения биогаза, выделения и очистки С02. Конструкции и техническая характеристика абсорбера.Основные результаты технологического расчета абсорбера.Выбор способов дезодорации и очистки углекислого газа. Разработка устройства для его осуществления.Расчет абсорбера.Расчет каплеуловителя и туманоуловителя.Получение товарной углекислоты.СИЛОСОВАНИЕСилосные добавкиИнгибиторы ферментации. Стимуляторы ферментации. Контрольные вопросы и заданияПРИМЕРЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВТОРИЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОТХОДОВ (НЕБИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПУТЕМ)ПОЛУЧЕНИЕ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ И ХЛОРА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВПОЛУЧЕНИЕ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ КИСЛЫХ ГУДРОНОВПОЛУЧЕНИЕ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ ШЛАМОВПОЛУЧЕНИЕ ЦЕННЫХ ПРОДУКТОВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ ШЛАМОВОгневая переработка никельсодержащих шламов. Огневая переработка железосодержащих шламов. Комбинированная переработка медьсодержащих шламов. Огневая переработка молибденсодержащих шламов.ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ГАЗИФИКАЦИИ ТОПЛИВПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАССНедеструктивная утилизация пластических массДеструктивная утилизация пластических массЛиквидация отходов пластических массПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИПереработка отходов углеобогащенияПроизводство аглопорита. Производство диоксида серы. Переработка и использование сопутствующих породВскрышные породы как сырье для производства керамзита. Рекультивация земель. Закладка выработанных пространств. Геотехнология.Контрольные вопросы и заданияСписок использованной литературы
