ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ВТОРИЧНЫМИ ПРОДУКТАМИ

Детоксикация опасных вторичных продуктов (пестицидов)

Химические и биохимические свойства пестицидов, попавших в природную среду, неизбежно включают их в процессы биоаккумуляции и биотрансформации. Процессы разложения могут сопровождаться как детоксикацией пестицидов, так и токсикацией - образованием более ядовитых веществ. Причём токсикация практически непредсказуема, так как в этом процессе могут участвовать два и более пестицидов.

Обращение с пестицидами является серьёзной проблемой в сфере охраны природы. Накопление непригодных к употреблению пестицидов на базах и складах, хранение химических средств защиты растений, неконтролируемое их внесение на поля приводит к негативным последствиям в окружающей среде. Доминирующими среди них являются хлорорганические пестициды (ХОП), которые попадают в стоки. Выделением их из воды методом флотации даёт хорошие результаты. Применение флотореагентов (собирателей) анионоактивных (карбоновых кислот или их калиевых мыл) или катионоактивных (первичных алифатических аминов) ПАВ позволяет существенно повысить степень флотационного выделения хлорорганических пестицидов и интенсифицировать процесс флотации. В течение 10 мин флотации в определённом режиме достигается практически полное удаление ХОП из воды.

Опасность органических хлорсодержащих загрязнителей обусловлена высокой степенью персистентности в природной среде, устойчивостью к фотохимическому и микробиологическому окислению. Они могут связываться с органическими компонентами почвы, биологическими тканями или растворимыми органическими соединениями углерода в водных системах. Обладая высокой гидроспособностью, они испаряются с поверхности воды и переносятся в атмосфере на большие расстояния (сотни и тысячи километров). Высокая липофильность этих соединений приводит к их накоплению в жировых тканях (особенно рыбы и рыбопродуктов) и продвижению по пищевым цепям.

Из организма человека выводится довольно незначительное количество хлорорганических соединений. Поэтому предварительным этапом при применении новых технологий по обращению с отходами, особенно опасными, должно быть заключение научно-технической и государственной санитарно-эпидемиологической комиссии (экспертизы) с учётом приоритета здоровья человека перед эффективностью проекта и внедряемых технологий.

Пестициды в почве сохраняют своё исходное токсическое действие до тех пор, пока они не начинают подвергаться трансформации в безвредные вещества. Этот процесс осуществляет почвенная биота и, главным образом, микроорганизмы. Основой технологии минерализации пестицидов в почве является повышение биологической активности почвы за счёт обогащения её источниками углерода и азота (в основном навоза, растительных остатков, минеральных удобрений и т.п.).

Токсическое действие пестицидов на микрофлору заключается в нарушении механизма синтеза ею ферментов, расщепляющих сложные органические соединения, которые могут служить для микроорганизмов источниками азота и (или) углерода. Поэтому почва как резервуар многих загрязнителей реагирует на неблагоприятный экологический пресс изменением целого ряда своих свойств (качества гумуса, биологической активности, соотношения различных групп микроорганизмов и т.п.). Почва остаётся в загрязнённом состоянии несоизмеримо дольше, чем вода и воздух.

Одной из наиболее вредоносных групп ксенобиотиков, загрязняющих прежде всего нативные водные объекты, являются синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВы). К ним относятся моющие вещества, такие как алкилбензолсульфонат натрия.

Текстильная пыль - невозвратные отходы предприятий хлопчатобумажной отрасли. Хлопковая пыль является неотъемлемым компонентом волокнистого материала на всех стадиях его переработки. Сбор пыли, затаривание сё в мешки и удаление на свалки сопровождается выделением в воздух рабочей зоны и в атмосферу большого количества взвешенных частиц волокнистой и неорганической пыли, а также химических веществ - остатков красителей и болезнетворных бактерий. Сейчас используют простой седиментационный метод утилизации - текстильной пыли (готовят топливные брикеты).

Седиментация - процесс оседания мелких частиц любого вещества в жидкости под действием гравитационного поля. Этот метод используют и для самоочищения водных объектов, что приводит к осветлению воды, уменьшению её минерализации, запахов, бактериальной загрязнённости.

Твёрдые бытовые отходы (ТБО). Основным способом утилизации ТБО является вывоз его на свалки, полигоны, расположенные в окрестностях города. Ущербность такого способа утилизации бытовых отходов общеизвестна. Мусороперерабатывающие предприятия с применением биобарабанов не решают проблему, так как конечный продукт переработки - компост - не пользуется популярностью и не находит широкого сбыта в качестве сельскохозяйственного удобрения. В этом компосте присутствуют вредные и нежелательные примеси. Затруднён и практически нсрешаем селективный сбор отдельных составляющих бытового мусора. Мусоросжигающие заводы, в том числе с применением котлов-утилизаторов, цементных печей и т. п., экономически невыгодны и экологически несовершенны.

Необходима комплексная технология утилизации вторичных продуктов в цементных печах при температуре 1800-2000°С: нейтрализация газов и тяжёлых металлов, смешение с цементной пылью и улавливание этой пыли для возвращения в технологическую цепочку для повторной переработки. При такой технологии нейтрализуются активной известью кислые газы (оксиды серы и хлористого водорода); неорганические соединения (соли металлов), в том числе хлорорганические, подвергаются разложению за 3-7 с.

Основным режимным параметром, влияющим на экологические показатели процесса термического обезвреживания органических отходов, является температурный уровень, определяемый температурой газов на выходе из термического (огневого) реактора. Величина необходимой температуры отходящих газов должна поддерживаться на уровне 1200-1300°С, а для полной деструкции супертоксикантов может достигать 2000-3000°С. Известно, что высокая эффективность степени очистки выбросов практически снимает необходимость поддержания чрезмерно высоких температур в огневом реакторе. Это существенно сокращает расходы дополнительного энергетического топлива и повышает надёжность процесса в реакторе.

Разработан новый тип плазмотрона переменного тока (трёхфазный электродуговой плазмотрон) для обезвреживания супертоксикантов (С03, устаревшие пестициды и т. п.). Увеличением числа дуговых камер можно увеличить мощность плазмотрона. Плазмохимическая установка позволит утилизировать токсические органические и хлорорганические отходы с последующей нейтрализацией вторичных токсинов.

Перспективной технологией утилизации отходов (ТБО) является низкотемпературный пиролиз, который позволяет не только переработать их, но и утилизировать органическую часть с получением основного продукта - «сырой нефти». Пиролиз вторичных продуктов осуществляется при температуре 250-^00°С. В начале процесса из перерабатываемого сырья образуются газы, которые конденсируются и переходят в углеводороды. В отличие от простого сжигания, наблюдается меньшая загрязнённость атмосферы, активно вовлекаются в переработку и многие газообразные продукты процесса. Чем выше содержание органического вещества, тем выше КПД процесса.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >