Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Биоконверсия вторичных продуктов агропромышленного комплекса

Утилизация отходов на полигонах (захоронение)

Проблема опасности вторичных продуктов остро стоит перед всеми странами мира. В США выявлен широкий спектр заболеваний у населения, проживающего недалеко от свалки промышленных отходов. Известны смертельные случаи отравления рыбой в Японии после сброса в море токсичных вторичных продуктов. Установлены случаи онкологических заболеваний у детей, проживающих в районах размещения бензолсодержащих отходов (Венеция). Описаны случаи инфицирования ВИЧ-инфекцией детей, игравших на свалке одноразовыми шприцами и системами переливания крови (США - штат Нью-Йорк). Воздействие их может осуществляться через загрязнённую воду.

Наиболее остро проблема утилизации вторичных продуктов стоит в России, где уже накоплено около 100 млрд т, из них 1,5 млрд т токсичных. Из всего объёма производственной переработке подвергается только 3% твёрдых бытовых вторичных продуктов, утилизируется 25-27% их производства (данные Института им. А. Н. Сытина РАМН, 2003). Несмотря на достаточно высокие темпы прироста мощностей промышленных установок по переработке вторичных продуктов, количество ТБО, складируемых на свалках и полигонах, тем не менее, к 2010 г. составляло 65%.

Мощность полигонов увеличивают в основном за счёт повышения удельной нагрузки на единицу площади, максимально используя участки, отведённые под складирование (увеличивая степень уплотнения ТБО и высоту их складирования). Использование современных катков-уплотнителей позволяет уплотнять ТБО на полигонах до 0,8 т/м3 По отношению к вмещающим породам и окружающим почвам свалка является техногенной геохимической аномалией. В свалочном грунте накапливаются серебро, вольфрам, никель, медь, свинец и другие элементы. В толще свалки формируется техногенный вредоносный горизонт и отмечается инфильтрация с нижележащими водоносными горизонтами, определяющая интенсивность физикобиологических процессов. В анаэробной зоне свалки образуется фильтрат и биогаз. Фильтрат составляют органические соединения разных классов: ароматические, ациклические карбонильные всех классов опасности.

Во многих странах наиболее эффективным и экономически целесообразным методом переработки ТБО является термический. С точки зрения экологического влияния, современные термические технологии, дополненные многостадийной системой очистки отходящих дымовых газов, характеризуются низкими выбросами вредных веществ в окружающую среду.

Все термические методы переработки и утилизации вторичных продуктов помимо их обезвреживания, направлены на получение энергии, а также твёрдого, жидкого или газообразного топлива при их пиролизе. Метод слоевого сжигания в мусоросжигательных установках предусматривает, помимо выполнения санитарно- гигиенических мероприятий, получение тепловой и электрической энергии и значительную экономию земельных площадей. Однако при сжигании в. п. выделяются твёрдые и газообразные отравляющие вещества. Поэтому все современные мусоросжигательные заводы должны быть оборудованы высокоэффективными газоочистными устройствами, стоимость которых может достигать 50% общих капиталовложений на строительство завода.

Известно, что вторичные продукты являются нетрадиционными и возобновляемыми видами тепловой энергии и топлива. При утилизации их можно получать тепло и электрическую энергию.

Используют брикетное топливо в виде экологически чистых сгораемых материалов с малой зольностью и минимальной токсичностью. Подобные технологии хорошо зарекомендовали себя в странах ЕС, США и Канады. К этому виду топлива можно отнести такие композиции, как вторичные продукты деревопереработки (опилки, стружка, щепа и др.), переработки полимеров (лигносульфонаты), бродильных производств (хороших связующих и пластифицирующих сгораемых веществ) и т. п.

Пульпообразные опасные вторичные продукты складывают в небольшие контейнеры или хранят навалом, сортируют, предварительно перерабатывают во вторичное топливное сырьё и используют в цементных печах. Иногда после сушки их дробят, измельчают и помол превращают в местную искусственную топливную муку. В печах при интенсивном нагревании они разлагаются с образованием обогащённого углеродом твёрдого остатка и газообразных летучих продуктов: С02, Н20, СО, Н2, СН4 и т. п. Выгорание летучих веществ происходит весьма быстро, а сгорание твёрдых частиц - на протяжении отрезка времени, длительность которого определяется тонкостью помола топливной муки, видом сжигаемого вторичного продукта, скоростью перемешивания порошка с воздухом и другими факторами. Перед утилизацией от предприятий и организаций они должны пройти через систему контроля на предмет соответствия предлагаемых материалов заранее утверждённому перечню.

Сжигать ТБО только с целью их прямого и желательно полного уничтожения нерационально. Надо их использовать в качестве энергоносителя. Как утверждал великий наш соотечественник Д. И. Менделеев: «Использовать нефть в качестве топлива, это значит сжигать ассигнации». Тем более в отличие от нефти, ТБО и другие виды вторичных продуктов- бесплатные энергоносители.

Известно, что теплотворная способность ТБО в зависимости от количества содержащихся в них горючих компонентов приближается по калорийности к бурым углям. Для расчёта энергетических характеристик ТБО учитывают количество и состав основных химических элементов, а именно С, Н, 02, N, Н20, золу. Установлено, что теплота сгорания бурых углей линейно зависит от массовой доли С и Н, и ТБО также вписывается в эту закономерность.

Полигонное захоронение вторичных продуктов запрещено в соответствии с Директивой ЕС № 75 (442) ЕС, статья 5.

Существуют полигоны-биореакторы смешанного типа. Процесс биологического разложения вторичных продуктов здесь можно описать с помощью многофазной модели биохимических реакций, которая включает комбинацию микробиологических и химических процессов. Многофазная система, состоящая из твёрдой, жидкой и газообразной фаз, может включать любое количество видов кинетических и равновесных реакций. Процессы включают физический распад твёрдой фазы, комплексообразование водной фазы, абсорбцию, ионный обмен, осаждение/растворение, межфазный перенос массами между водной и газовой фазами.

Микробиологические процессы охватывают гидролиз твёрдых частиц под воздействием микробного ценоза, увеличение биомассы, концентрации субстратов метаболизма и акцепторов электронов.

Технология полигонов-реакторов (США) обладает гибкостью, позволяющей моделировать стабильные и переходные условия. Данные вводятся в программу с помощью стехиометрии и коэффициентов реакций с учётом исходных условий, источник/убытие видов в различных фазах. Выходные данные включают сведения о химической и микробиологической концентрации видов через различные промежутки времени для соответствующей фазы.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы