Реферат: Безотходные и малоотходные технологии - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Безотходные и малоотходные технологии

Банк рефератов / Экология, охрана природы

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 185 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Безотходные и малоот ходные технологии (реферат) П Л А Н · Введен ие 3 · Что такое ТБО 4 · Проблемы мусорной свалки 5 · Мегаватты из отходов 6 · Безотходная переработка отходов 7 · Диоксины и фураны 8 · Текущая ситуация в России и Москве 9 · Дешевый завод для крупного города 10 · Методы утилизации углеродсодержащих отходов 13 · Литература 19 Введение В настоящее время на предприятиях горнодобывающей, металлургической, х имической, деревообрабатывающей, энергетической, строительных материа лов и других отраслей промышленности Российской Федерации ежегодно об разуется около 7 млрд. т. отходов. Используется же лишь 2 млрд. т., или 28% от обще го объема. В связи с этим, в отвалах и шламохранилищах страны накоплено ок оло 80 млрд. т. только твердых отходов. Под полигоны для их хранения ежегодн о отчуждаются около 10 тыс. га пригодных для сельского хозяйства земель. На ибольшее количество отходов получается при добыче и обогащении сырья. Т ак, в 1985 году объем вскрышных, попутно добываемых пород и отходов обогащен ия в различных отраслях промышленности бывшего Советского Союза был, со ответственно, 3100 и 1200 млн. м3 . Большое количество отходов образуется в проце ссе заготовки и переработки древесного сырья. На лесозаготовках отходы составляют 46,5% от общего объема вывезенной древесины. В нашей стране обра зуется ежегодно более 200 млн. м3 древесных отходов . Несколько меньше отход ов получается на предприятиях черной металлургии. В 1994 году выход огненно -жидких шлаков составил 79,7 млн. т., в том числе 52,2 млн. т. доменных, 23,3 млн. т. стале плавильных и 4,2 млн. т. ферросплавных. Значительно больше отходов на 1 т. мет алла получается при производстве цветных металлов. В процессе обогащен ия руды -- от 30 до 100 т. измельчен ных хвостов на 1 т. концентратов, а при плавке р уды на 1 т. металла -- от 1 до 8 т. шлаков, шламов и других отходов. Ежегодно на пре дприятиях химической, пищевой, минеральных удобрений и других отраслей промышленности образуется более 22 млн. т. гипсосодержащих отходов и окол о 120--140 млн. т. осадков сточных вод (в сухом виде), около 90% из которых получаются при нейтрализации производственных сточных вод. См.: Переработка и утил изация промышленных отходов Челябинской области / И.П. Добровольский, И.Я. Чернявский, А.Н. Абызов, Ю.Е. Козлов. - Челябинск, 2000. - С. 3-5. На городских свалках даже среднего города ежегодно скапливаются сотни тысяч тонн бытовых отходов. Разлагаясь, они отравляют воздух, почву, подз емные воды и превращаются, таким образом, в серьезную опасность для окру жающей среды и человека. Вот почему "героями дня" становятся эффективные, безотходные, а главное - экологически чистые технологии промышленной пе реработки мусора. К их числу принадлежат современные мусоросжигательн ые заводы, способные обезвредить и утилизировать бытовые отходы и попут но произвести тепловую и электрическую энергию, компенсируя тем самым н емалые затраты на саму переработку. Во всем мире переработка и утилизация бытовых отходов становятся все бо лее злободневной проблемой. Главным образом это касается крупных густо населенных городов, где ежегодно скапливаются миллионы кубометров все возможного мусора. Дымящиеся свалки, кучи выброшенного хлама, переполне нные мусорные баки - в России такие картины знакомы многим городским жит елям. Подсчитано, что каждый год в стране скапливается только твердых бы товых отходов 140 миллионов кубометров, а к 2005 году эта цифра возрастет до 190 м иллионов. Проблему уничтожения такой огромной массы мусора, бесспорно, м ожно отнести к категории экологических, с другой стороны, она самым тесн ым образом связана с решением сложных технических и экономических вопр осов. Что такое ТБО Экологическую обстановку в городах с высокой плотностью населения нез ависимо от того, есть в них вредные производства или нет, во многом опреде ляет состояние системы санитарной очистки от непромышленных отходов. К ним относятся главным образом твердые бытовые отходы, или ТБО, как назыв ают их специалисты. Так обозначают весь мусор, который ежедневно скаплив ается в наших домах и квартирах и проделывает путь от мусоропровода до д ворового контейнера и дальше до городской свалки. Сюда же относятся отхо ды, сопровождающие деятельность коммерческих и производственных фирм, пользующихся услугами коммунальных служб, садовый и уличный мусор, лист ва и некоторые другие. Существуют рассчитанные на год нормы накопления б ытовых отходов на одного человека, на одно место в гостинице, на квадратн ый метр торговой площади магазина и т. д. В крупных городах на нормы накопл ения мусора, как правило, влияют уровень развития легкой и пищевой промы шленности, индустрии упаковочных материалов, климатическая зона и, коне чно же, менталитет и благосостояние населения. В промышленных городах це нтральной части России норма отходов на душу населения оценивается сей час в 225-250 килограммов в год. Для сравнения: в развитых европейских странах, таких, как Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Италия, Нидерланды, Шв еция, Швейцария, Япония, этот показатель уже в 1995-1996 годах достиг 340-440 килограм мов, в Австрии и Финляндии - свыше 620, а в США превысил 720 килограммов на одног о человека в год. Постоянные компоненты бытовых отходов, обычно попадающ ие в дворовые контейнеры, - бумага, картон, пищевые остатки, текстиль, древ есина, листва, черный и цветной металл, кости, стекло, кожа, резина, камни, ке рамика, полимерные материалы. Зачастую туда же выбрасываются крупногаб аритные отходы: строительный мусор, отслужившая свой век мебель, бытовая техника и другие. Многие отходы токсичны. Только одна "пальчиковая" батар ейка заражает солями тяжелых металлов и химикатами 20 кубометров мусора, а с разбитыми термометрами и ртутьсодержащими приборами на свалки ежег одно попадает большое количество ртути, во Франции эта цифра подсчитана - 5 тонн. Доля полимерных материалов в бытовых отходах за последние 30 лет резко во зросла во всех развитых странах. В Японии и Италии она составляет сейчас 10-15%, в Москве - 6%. Последние 20-25 лет при более или менее постоянном составе всех прочих компонентов в общей массе отходов растет доля полимерных матери алов. В промышленно развитых странах, таких, как Япония и государства Евр опейского Союза, она наибольшая - 10-15%, в Москве - всего 6%, но рост налицо: в 1960 год у доля полимеров в бытовых отходах столицы составляла 0,7%. Это, очевидно, св язано со все большим применением полимерной упаковки, которая в 1960-х года х была большой редкостью. Проблемы мусорной свалки Самый распространенный до последнего времени способ борьбы с бытовыми отходами в городах - вывоз их на свалки - не решает проблему, а, прямо скажем , усугубляет ее. Свалки - это не только эпидемиологическая опасность, они н еизбежно становятся мощным источником биологического загрязнения. Про исходит это из-за того, что анаэробное (без доступа воздуха) разложение ор ганических отходов сопровождается образованием взрывоопасного биога за, который может представлять угрозу для человека, вредно воздействует на растительность, отравляет воду и воздух. Более того, главный компонен т биогаза - метан - признан одним из виновников возникновения парниковог о эффекта, разрушения озонового слоя атмосферы и прочих бед глобального характера. В общей сложности из отходов в окружающую среду попадает боле е ста токсичных веществ. Нередко свалки горят, выбрасывая в атмосферу яд овитый дым. Под полигоны для мусора на десятки лет отчуждаются громадные территории, их, безусловно, можно было бы использовать с большей пользой. И, наконец, чтобы обустроить полигон и содержать его на уровне современн ых экологических требований, нужны большие средства. Очень дорого обход ится рекультивация закрытых (уже не действующих) полигонов. Это целый ко мплекс мер, цель которых - остановить вредное воздействие свалок на окру жающую среду, в том числе на почву и подземные воды. Рекультивация всего л ишь одного гектара мусорного полигона обходится сегодня в 6 миллионов ру блей. Велики и транспортные расходы на перевозку отходов, поскольку свал ки, как правило, располагаются далеко от города. Мегаватты из отходов В экономически развитых странах все меньше бытовых отходов вывозится н а свалки и все больше перерабатывается промышленными способами. Самый э ффективный из них - термический. Он позволяет почти в 10 раз снизить объем о тходов, вывозимых на свалки, причем несгоревший остаток уже не содержит органических веществ, вызывающих гниение, самопроизвольное возгорание и опасность эпидемий. Сейчас зарубежные специалисты делают ставку на мусоросжигательные уст ановки, которые не только сжигают отходы, но и перерабатывают выделяемое при этом тепло в энергию. Тем не менее в большинстве стран выработка и ути лизация тепловой и электрической энергии рассматриваются всего лишь к ак дополнение к обезвреживанию отходов. В этой связи особое внимание при влекает концепция "энергетического баланса", предложенная рабочей груп пой Всемирного энергетического совета: полученная энергия должна покр ывать энергетические затраты на саму переработку мусора. Поэтому выбор технологии чаще всего определяется балансом производимой и потребляем ой энергии. Наибольший эффект дают комплексные технологии (утилизация м атериалов и сжигание) или непосредственное сжигание неподготовленных отходов, а наименьший - компостирование отходов с захоронением неоргани ческих остатков. Специалисты считают, что уже в ближайшее время сжигание с выработкой электрической и тепловой энергии будет основным способом переработки отходов. В будущем мусоросжигательные энергетические уста новки, скорее всего, войдут в интегрированную систему управления отхода ми вместе с предприятиями по утилизации и вторичному использованию нек оторых материалов (стекла, металла, бумаги и т. д.). В этой области первыми до биваются успехов те страны, где остро ощущается "дефицит территории" и вв едены ограничения на захоронение определенных видов отходов. Еще в 1990 год у в Японии сжигалось 74% отходов, в Швейцарии - 77%, в Дании - 54%. В прошлом году в Ге рмании работало 57 мусоросжигательных заводов, в Великобритании - 23, а к кон цу века планируется ввести в строй еще 22. В США количество отходов, сжигае мых в установках с выработкой энергии, должно увеличиться с 30 миллионов т онн в 1990 году до 70 миллионов тонн в 2000-м. Безотходная переработка отходов Сейчас в мировой практике применяется больше десятка технологий сжига ния бытовых отходов. По оценке Всероссийского теплотехнического инсти тута (ВТИ), вырабатываемая при их реализации тепловая энергия наиболее э ффективно используется в трех случаях: при сжигании твердых отходов на к олосниковых решетках, в топке с псевдоожиженным (кипящим) слоем и по техн ологии, называемой "Пиролиз - высокотемпературное сжигание". Сжигание на колосниках в слоевой топке считается самой распространенной технологи ей. По этому методу работают большинство зарубежных мусоросжигательны х заводов и все, построенные до настоящего времени в России. Сжигание отх одов в топках с псевдоожиженным слоем широко распространено в Японии. В Европе таких заводов только два - в Испании и Германии, строительство еще двух ведется во Франции и в России (Москва). В США работает завод по сжиган ию отходов в циркулирующем псевдоожиженном слое. К сожалению, обе эти те хнологии не решают проблему утилизации и обезвреживания твердых остат ков - шлака и особенно летучей золы, которая улавливается системой газоо чистки. Но если шлак можно использовать, например на засыпке оврагов или в строительстве (см. "Наука и жизнь" № 5, 1996 г.), то золу приходится захоранивать на специально оборудованных полигонах, поскольку она адсорбирует тяже лые металлы и другие токсичные вещества. Есть и другие пути переработки твердых остатков, но все они требуют дополнительных материальных затра т. На диаграмме показана энергетическая эфф ективность одиннадцати применяемых в США технологий переработки бытов ых отходов. Наибольшим энергетическим эффектом обладают комбинированн ые методы с применением установок по утилизации материалов и сжиганию и ли непосредственное сжигание неподготовленных отходов с выработкой те пловой и электрической энергии, а наименьшим - компостирование с захорон ением неорганических остатков: 1 - утилизация плюс сжигание; 2 - сжигание не подготовленных отходов; 3 - утилизация материалов с раздельным сбором пл юс сжигание; 4 -непосредственное сжигание топлива, полученного из отходо в; 5 - утилизация материалов с раздельным сбором плюс сжигание топлива, пол ученного из отходов; 6 - утилизация отходов с раздельным сбором плюс сжига ние плюс компостирование; 7 - утилизация материалов с раздельным сбором п люс захоронение; 8 - захоронение со сбором газа; 9 - подготовка топлива, получ енного из отходов, плюс компостирование; 10 - утилизация материалов с разде льным сбором плюс захоронение плюс компостирование; 11 - компостирование отходов плюс захоронение. Обезвредить золу и шлак позволяют комбиниров анные технологии сжигания отходов при высокой температуре. К ним относи тся, например, практически безвредная комбинированная технология неме цкой фирмы "Сименс" под названием "Пиролиз - высокотемпературное сжигани е". С ее внедрением переработка ТБО стала почти полностью безотходной. Пе рвый крупномасштабный завод, работающий по данной технологии, построен в городе Вюрте (Германия). Новый метод сочетает в себе низкотемпературны й пиролиз (обработку отходов без доступа кислорода) и последующее их сжи гание при высокой температуре. Сейчас на заводе идут промышленные испыт ания. После начала эксплуатации он сможет принимать 100000 тонн бытовых отхо дов в год. Комбинированная технология фирмы "Сименс" выгодно отличается от прочих тем, что, во-первых, из бытовых отходов получают материалы, приго дные для использования практически без дальнейшей обработки. Во-вторых, выходящие из установки газы по степени очистки отвечают самым строгим т ребованиям, более того, зачастую содержание в них вредных веществ горазд о ниже установленных пределов. Наконец, метод дает возможность использо вать выделяемое при сжигании отходов тепло для производства электроэн ергии и централизованного теплоснабжения или направлять его на технол огические нужды. Диоксины и фураны Сжигание полимерных материалов, содержащих хлор, неизбежно сопровожда ется появлением в дымовых газах хлорсодержащих токсичных компонентов - диоксинов и фуранов. Так называют большую группу веществ, основу молекул которых составляют два шестичленных углеродных кольца. В органической химии известно 210 подобных соединений. Если в них нет атомов хлора, то эти в ещества токсичны не больше, чем, например, бензин, однако при замещении в к ольцах атомов водорода на атомы хлора образуются опасные для природы и ч еловека диоксины и фураны - всего около 20 соединений разной степени токси чности. Они привлекают внимание экологов и специалистов на протяжении д вух последних десятилетий, особенно после взрыва на химическом предпри ятии в городе Севезо в Италии. Тогда облако, содержащее в больших концент рациях диоксин, распространилось на территории 16 квадратных километров и вызвало массовое отравление людей и домашних животных. Источники диок синов и фуранов - не только аварийные ситуации на предприятиях химическо й промышленности. Эти ядовитые вещества образуются в обычных условиях п ри сжигании древесины, отходов, дизельного топлива, при выплавке меди, пр оизводстве целлюлозы, в цементных печах и других (особенно химических) п роизводствах. Все это - контролируемые выбросы диоксинов, но существуют и более мощные неконтролируемые источники, главным образом горящие сва лки, костры, в которых сжигают мусор и растительные отходы, в том числе и н а садовых участках. Температура их горения относительно низкая - до 600оС. П ри таком режиме образуется в десятки раз больше диоксинов и фуранов, чем на мусоросжигательных заводах, где используется высокотемпературный п роцесс (свыше 1000оС). Если заводская технология строго соблюдается, концен трация хлорсодержащих токсичных компонентов в дымовых газах опускаетс я до самых низких нормативных значений, принятых в европейских странах, а сейчас и в Москве. Иначе говоря, в отличие от захоронения на свалках при сжигании отходов на заводе можно не только контролировать их количеств о и воздействие на окружающую среду, но и, что очень важно, управлять этим процессом. Текущая ситуация в России и Москве По сравнению с Западной Европой утилизация отходов в России имеет ряд ос обенностей. Главные из них - суровый климат и сбор всех отходов в общий кон тейнер без предварительной сортировки. Из-за большой доли несгораемых в еществ и высокой влажности бытовых отходов их калорийность невысока - вс его 1000-1500 ккал/кг. Это почти в два раза ниже, чем в большинстве городов Европы, США и Японии. Объемы промышленной переработки и утилизации мусора в стра не до сих пор ничтожно малы. Сейчас действуют всего лишь 7 заводов по терми ческой переработке отходов, причем два из них реконструируются, а осталь ные работают не на полную мощность. На всех этих предприятиях, вместе взя тых, обезвреживается меньше 1% бытовых отходов. Для строительства новых з аводов нужны большие материальные средства, а переработка отходов на те х, что есть, экономически невыгодна из-за устаревшей технологии. Первое о бстоятельство связано с тем, что нет отечественного оборудования, а заку пать его за рубежом очень дорого, второе - с неэффективным использование м тепловой энергии и невысокой теплотворной способностью самих отходо в, хотя их приравнивают к низкокалорийным топливам, таким, как сланцы или торф. Проблема избавления от мусора стоит наиболее остро в крупных город ах, особенно в Москве. Население столицы приближается к 9 миллионам челов ек, а вместе с приезжими превышает 10 миллионов. Каждый год Москва выбрасыв ает около 10 миллионов кубометров мусора (бытовых отходов, осадков водопр оводной, канализационной сети и ливневоочистных сооружений). Большая их часть добавляется к накопившимся за многие годы горам отходов на столич ных свалках. Вокруг Москвы их свыше двухсот. Самые большие по площади - Тим охово, Хметьево, Саларьево, Щербинка. Кроме санкционированных часто обра зуется множество так называемых самовольных свалок. Кучи мусора можно в стретить в поймах рек, в лесах и вокруг дачных участков. В Московской обла сти свалки занимают свыше 800 гектаров. Дешевый завод для крупного города Для большинства промышленных городов России - Челябинска, Магнитогорск а, Екатеринбурга и многих других - очень важно, чтобы строительство мусор осжигательного завода было под силу городскому бюджету. Для того чтобы с низить капитальные затраты, нужно оснастить завод отечественным обору дованием. Но не менее важно выбрать рациональную технологическую схему, которая позволила бы совместить работу завода с ТЭЦ или котельной и тем самым повысить экономичность переработки отходов. Специалисты подсчит али, что для городов с населением 500-600 тысяч человек оптимальным будет заво д производительностью 120-150 тысяч тонн бытовых отходов в год, а наиболее эко номичным способом использования энергии - отпуск тепла. С учетом этого в о Всероссийском теплотехническом институте сейчас разрабатывается от ечественная технология сжигания твердых бытовых отходов, созданная по д оборудование российского производства. Примером может служить строя щийся мусоросжигательный завод в Тракторозаводском районе Челябинска , который будет работать в единой системе с городской ТЭЦ-2. Его технологич еская схема достаточно проста: вода с ТЭЦ поступает на завод, где в котлоа грегатах вырабатывается пар. оттуда одна его часть через общий коллекто р с ТЭЦ подается потребителям, другая - на технологические нужды мусорос жигательного завода. Себестоимость переработки отходов в этом случае з начительно ниже, чем при автономной схеме. Отходы поступают на переработ ку без какой-либо предварительной подготовки. Подъехавшие мусоровозы п роходят через автовесовую и сразу направляются по эстакаде в приемное о тделение на разгрузку. Приемный бункер, рассчитанный на трехсуточный за пас отходов, обслуживается двумя мостовыми грейферными кранами грузоп одъемностью по 10 тонн. С помощью многочелюстных захватов - грейферов ТБО п еремешиваются и из них удаляются крупногабаритные предметы. Затем отхо ды попадают в топку мусоросжигательного котла. Для его растопки и стабил изации горения влажных отходов используются четыре газовые горелки. Од новременно с отходами в топку подают негашеную известь-пыленку. Она связ ывает вредные примеси (HCl, HF и SO2) в дымовых газах. На подвижной решетке начина ется процесс подсушивания отходов горячим воздухом и потоком тепла из т опки. Продвигаясь дальше, отходы воспламеняются и интенсивно горят. Вращ ающиеся валки под колосниковой решеткой помогают интенсивной шуровке ( ворошению) отходов и одновременно перемещают их из одной температурной зоны в другую, включая зону максимальных температур (950-1000оС). В конце топочн ой камеры остатки отходов догорают и остывает шлак, который потом сбрасы вается в устройство выгрузки. Далее на входе в котел-утилизатор, в так наз ываемой зоне дожигания, поток газов интенсивно перемешивается с воздух ом, в результате дожигается токсичный оксид углерода. Процесс горения от ходов регулируется и контролируется с центрального диспетчерского пул ьта, оснащенного компьютером. Котел-утилизатор и расположенная под ним т опка скомпонованы как одно целое. С котлом соединяется первый подъемный газоход. Газы проходят по нему при температуре 850-1000оС в течение 2 секунд. За это время успевают разложиться почти все наиболее токсичные вещества (д иоксины и фураны). Далее дымовые газы попадают в циклоны (сепараторы), зате м в полусухой абсорбер и роторный фильтр, а оттуда зола и продукты газооч истки поступают в систему золоудаления. Такая многоступенчатая систем а очистки дымовых газов дает хорошие результаты - концентрация вредных в еществ на выходе из дымовой трубы не превышает нормативов зарубежных ус тановок. Шлак, зола и продукты газоочистки направляются в бункеры-накопи тели, но предварительно шлак очищается на магнитном сепараторе от метал ла. Отделенный металл пакетируется на прессе и идет во "Вторчермет", а зола и продукты газоочистки специальным транспортом направляются на перер аботку. Шлак грузится на самосвалы и вывозится на предприятия строитель ной индустрии. Там из него делают шлакоблоки или используют на строитель стве дорог. График иллюстрирует, как изменялось соот ношение способов переработки бытовых отходов в США за последние 30-35 лет: е сли до середины 80-х годов объем захоронения отходов на свалках постоянно увеличивался, то в последнее десятилетие он пошел на спад; доля сжигания отходов с утилизацией тепла неуклонно растет, а без утилизации - резко па дает практически до нулевого уровня. Чтобы достичь запланированной про изводительности - 150 тысяч тонн твердых бытовых отходов в год, заводу нужн ы две технологические линии производительностью по 10 тонн в час при круг лосуточном режиме работы. Все оборудование, включая газоочистное, на зав од поставляют отечественные производители. Лишь один важный элемент му соросжигательного агрегата - механическая решетка приобретается у фир мы ЧКД-Дукла (Чехия). Стоимость такого мусоросжигательного завода, как Че лябинский, в несколько раз ниже стоимости аналогичных заводов, поставля емых зарубежными фирмами. Специалисты ВТИ считают, что опыт его строител ьства послужит примером для других городов России. Так что же такое мусо росжигательный завод? Дополнительный источник энергии и помощник в реш ении проблемы санитарной очистки городов от бытовых отходов, как считаю т энергетики и коммунальщики, или генератор диоксинов, как утверждают оп поненты? А что такое автомобиль? Средство передвижения или главный источ ник загрязнения атмосферы оксидом углерода и другими вредными веществ ами? Все зависит от того, в какие руки попадет автомобиль или мусоросжига тельный завод, каков уровень компетентности их создателей и обслуживаю щего персонала и какова серьезность подхода к строительству и эксплуат ации объекта. Пока же из двух "зол" между вывозом мусора на свалки и сжиган ием его на мусоросжигательных заводах нужно безоговорочно выбирать на именьшее - сжигание. Методы утилизации углеродсодержащих отх одов В мировой практике для утилизации и обезв реживания ПО и ТБО используют термические, химические, биологические и ф изико-химические методы К термическим методам обезвреживания отходов относятс я сжигание, газификация и пиролиз . Сжигание - наиболее отработанный и используемый сп особ. Этот метод осуществляется в печах различных конструкций при темпе ратурах не менее 1200°С. В результате сгорания органической части отходов о бразуются диоксид углерода, пары воды, оксиды азота и серы, аэрозоль, окси д углерода, бензопирен и диоксины. Зола, имеющая в своем составе неподвиж ную форму тяжелых металлов, накапливается в нижней части печи и периодич ески вывозится на полигоны для захоронения или используется в производ стве цемента. Газификация - широко используемый в металлургии спосо б переработки некоксующихся углей - осуществляется в вихревых реактора х или печах с кипящим слоем при температурах 600-1100°С в атмосфере газифициру ющего агента (воздух, кислород, водяной пар, диоксид углерода или их смесь ). В результате реакции образуются синтез-газ (H 2 , СО), туман из жидких смолистых веществ, бен зопирена и диоксинов. Реакция газификации протекает в среде с восстанов ительными свойствами, поэтому оксиды азота и серы практически не образу ются. Масса тумана при 600°С может доходить до 30% от массы синтез-газа. При уве личении температуры газификации доля тумана в массе синтез-газа падает и при температуре более 1100°С близка к нулю. Горючая смесь водорода и оксида углерода сжигается на горелках при 1400-1600°С или используется в каталитическом процессе синтеза метилового спирта. Зола, остающаяся после га-зификации, может содержать остаточный углерод и соли тяжелых металлов, растворимые в воде. После проверки золы на отсут ствие бензопирена, диоксинов и тяжелых металлов в подвижной форме она мо жет быть отправлена на захоронение. Пиролиз - наиболее изученный процесс широко испол ьзуется для производства активированного угля из древесины. Пиролиз не фтесодержащих отходов проводят при температуре 600-800°С с вакуумированием реактора. При этом протекают реакции коксо- и смолообразования, разложен ия высокомолекулярных соединений на низкомолекулярные, жидкую и газоо бразную фракции, а если углеводородные отходы содержат серу, то образуют ся также сероводород и меркаптаны. Оксиды азота и серы практически не об разуются. Химические методы обезвреживания жидких и твердых нефт есодержащих отходов заключаются в добавлении к нейтрализуемой массе х имических реагентов. В зависимости от типа химической реакции реагента с загрязнением происходит о саждение, окисление-восстановление, замещение, комплексообразование . Методы осаждения основаны на ионных реакциях с образовани ем мало растворимых в воде веществ и особенно эффективны при нейтрализа ции тяжелых металлов и радионуклидов. Метод осаждения органических заг рязнений основан на двух типах реакций: комплексообразование и кристал лизация. Осаждение используют для очистки грунта от полихлорированных бифенилов, пентахлорфенолов, хлорированных и нитрированных углеводоро дов. Реагенты могут быть как в жидкой, так и в газообразной фазах. Однако п ри этом происходит увеличение объема обезвреженной массы. Методы управления окислител ьно-восстановительной реакцией среды позволяют переводить соединения т яжелых металлов и радионуклидов в трудно растворимые в воде гидрооксид ы, а также разрушать цианиды, нитраты, тетра-хлориды и другие хлорорганич еские соединения. Для химической иммобилизации или компексообразования используют неор ганические вяжущие типа цемента, золы, силикатов калия и натрия, извести и гелеобразующих веществ (бентонит или целлюлоза). Иммобилизацию исполь зуют для связывания тяжелых металлов, радиоактивных отходов, полицикли ческих и ароматических углеводородов, трихлорэтилена и нефтепродуктов . Недостатком комплексообразования является неустойчивость вяжущих ве ществ к атмосферной и грунтовой влаге, быстрым изменениям температуры, ч то приводит в результате к разрушению композиционного материала. Объем отходов после комплексообразования уменьшается только в 2 раза. Биологические методы обезвреживания ПО и ТБО находят в се более широкое применение в нашей стране и особенно за рубежом. Они осн ованы на способности различных штаммов микроорганизмов в процессе жиз недеятельности разлагать или усваивать в своей биомассе многие органи ческие загрязнители. В процессе биообезвреживания происходит вторично е загрязнение атмосферного воздуха продуктами гниения клеток микроорг анизмов - сероводородом и аммиаком. Биологическая очистка чаще всего используется для нейтрализации орган ических токсикантов и тяжелых металлов, а также азотных и фосфорных соед инений в почвах и грунтах. Биологические методы можно условно подраздел ить на микробиодеградацию загрязнителей, биопоглощение и перераспределение токсикантов. Микробиодеградация - это деструкция органических веществ определенными культурами микрофлоры, внесенными в грунт. Процесс биора зложения протекает с заметной скоростью при оптимальной температуре и влажности. Микробиодеградация может быть использована во всех случаях, где естественный микробиоценоз сохранил жизнеспособность и видовое ра знообразие. Хотя процесс идет крайне медленно, его эффективность высока. Биопоглощение - это способность некоторых растений и пр остейших организмов ускорять биодеградацию органических веществ или а кку-мулировать загрязнения в клетках. Физико-химические методы образуют наиболее представит ельную группу методов обезвреживания ПО и ТБО. При создании физических п олей в пористых средах начинают протекать одновременно множество физи ко-химических процессов. При наложении поля механических напряжений загрязненный грунт интенси вно перемешивается и происходит очистка частиц грунта от поверхностны х загрязнений. Гидродинамическое воздействие на грунт или почву сопровождается суффо зией, выщелачиванием, адсорбцией, диффузией и выносом загрязнений из пор ового пространства грунтов. Перспективен метод сверхкри тической экстракции углекислым газом органических загрязнений. Постоянное электрическое поле, приложенное к водонасыщенному грунту и ли почве, вызывает протекание электрохимических и электрокинетических процессов. К электрохимичес ким процессам относятся: элек тролиз, электрофлотация, электрокоагуляция, электродеструкция, электр охимическое обеззараживание, ионный обмен, электрохимическое окислени е и выщелачивание, электродиализ, а к электрокинетическим - электроосмос, электрофорез и электромиг рация. Электролиз порового раствора загрязненных грунтов и почв - это окислительно-восстановительный процесс, в результате протек ания которого происходит разложение химических соединений. Он использ уется для очистки грунтов от микроорганизмов и называется электрохими ческим обеззараживанием. Эффективность метода доходит до 99%. При электрофлотации удаление нефтепродуктов происходит пузырьками газа, образующимися при электролизе и поднимающимися к пове рхности. Электрокоагуляция - это процесс агрегации микрочастиц ми нерального происхождения и органических молекул. В методе электрокоаг уляции используют железные и алюминиевые электроды, при растворении ко торых образуются гидрооксиды, адсорбирующие загрязнения и выпадающие затем в осадок. Электрохимическое окислени е применяется для очистки гру нтов от хлорированных углеводородов и фенола. Эффективность окисления фенола 70-92%. Электрохимическое выщелачи вание - это метод очистки грунт ов, основанный на высолаживании загрязнений или переводе тяжелых метал лов в подвижную форму. Однако метод требует внесения дополнительных хим ических реагентов. Электродеструкция осуществляется при электрохимическо м разложении токсичных ор-ганических соединений на электродах с образо ванием нетоксичных веществ. Преимущество метода в низкой стоимости и вы сокой эффективности. При электродиализе порового раствора грунтов и почв прои сходит очистка от загрязнений в коллоидной форме, обессоливание в средн ей части межэлектродного пространства. Электрокинетические методы начали широко применяться с 60-х годов. Электрокинетическая обработка применяется для очистки глинисты х и суглинистых грунтов. Электрокинетические явления, наблюдающиеся в п ористых средах при протекании постоянного электрического тока, подраз деляются на электроосмос и электрофорез. При электроосмосе ионы, содержащиеся в жидкости, перемещ аются относительно неподвижной заряженной поверхности минеральных ча стиц грунта, увлекая при этом загрязнения в растворенном или жидком сост оянии. Электроосмотическая скорость потока пропорциональна произведе нию силы потока на величину дзетта-потенциала и на удельную поверхность пористой среды. При протекании электрофорез а в поровом пространстве грун та, заполненном полностью или частично водой, перемещаются минеральные частицы. Это явление имеет крайне незначительную роль в электрокинетич еском переносе загрязнений в диссоциированной форме, но определяющую в переносе коллоидных и заряженных минеральных частиц Электрофоретичес кое перемещение коллоидных и микрочастиц наблюдается в макропористых грунтах (песчаник, супесь). Под действием напряжения, приложенного к электродам, которые погружены в скважины, вода и экотоксиканты в коллоидном состоянии перемещаются к э лектродным резервуарам, из которых затем вода с загрязнениями извлекае тся на поверхность и очищается одним из физико-химических методов. Эффек тивность очистки может доходить до 99%. Отдельную группу составляют электромагнитные методы , основанные на термическом эффекте при вз аимодействии электромагнитного излучения с веществом В сверхвысокочастотных полях происходит быстрый и равномерный прогрев грунта, и при этом протекают дегидратация, диссоциация карбонатов, окис ление и даже плавление. Десорбирующиеся органические соединения обезв реживаются, например, каталитическим методом. Обезвреживание ПО и ТБО с помощью ультрафиолетового и лазерного излучения относится также к электромагнитным мето дам. Активация ароматических молекул УФ и лазерным излучениями приводи т к диссоциации молекул с образованием радикалов и активных комплексов, быстрому окислению и полимеризации. Эффективен для очистки грунта от нефтепродуктов ультразвук . Начиная с критического значения звуково го давления акустических волн, в жидкости возникает кавитация. При схлоп ывании кавитационных полостей образующиеся микроструи с линейными ско ростями 300-800 м/с срывают с поверхности твердых частиц нефтяные загрязнени я. Эффективность очистки может достигать 99,5-99,8%. При кавитационных разрыва х жидкости происходит ионизация и активация молекул, стимулирующие оки сление и полимеризацию углеводородных молекул. Рассмотренные выше методы являются базой для уже созданных технологий обезвреживания ПО и ТБО или технологий, разрабатываемых в настоящее вре мя. Каждый метод обезвреживания отходов и технология на его основе имеют определенную нишу, то есть совокупность физико-химических параметров о тходов и возможностей метода, оптимальное сочетание которых позволяет достичь наибольшей прибыли или минимальных затрат на обезвреживание о пределенного вида отходов при наименьшем экологическом ущербе природе . Литература 1. Матросов А. С. Проблемы санитарной очистки города Москвы. Известия Акад емии промышленной экологии , № 1, 1997. 2. Мусор - проблема физико-химическая. // "Наука и жизнь" № 7, 1978. 3. Нужное из ненужного. // "Наука и жизнь" № 7, 1986. 4. О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1998 году Г осударственный доклад. - М., 1999; 5. Переработка и утилизация промышленных отходов Челябинской области / И. П. Добровольский, И.Я. Чернявский, А.Н. Абызов, Ю.Е. Козлов. - Челябинск, 2000; 6. Состояние окружающей среды Московской области в 1997 году II Государственн ый доклад. - М., 1998; 7. Экологический бумеранг. // "Наука и жизнь" № 5, 1996. 8. Эскин Н. Б., Тугов А. Н., Изюмов М. А. Разработка и анализ различных технологий сжигания бытовых отходов. Сборник. Москва , ВТИ, 1996.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- У меня в холодильнике стоит сок "Добрый"
- Не зли его!!!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по экологии, охране природы "Безотходные и малоотходные технологии", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru