Переработка твердых отходов с применением экстрагирования и кристаллизации. Уничтожение твердых отходов: непосредственное сжигание, фото-и биодеструкция, захоронение, полигоны.

Тренажер "Микробиолог" - в игровой форме развивает способность анализировать абстрактную информацию, и в результате находить закономерности и выявлять противоречия. А это, как Вы понимаете - очень важные навыки для гуманитария

Узнать детали


Большую проблему с точки зрения экологии представляет утилизация бытовых и промышленных отходов. В России на санкционированных и несанкционированных свалках, хранилищах, полигонах скопилось около 86 млрд. твердых отходов производства и потребления или более 530тонн на каждого жителя страны. Коммунальные отходы от этого числа составляют примерно третью часть. Из этой массы на мусоросжигательные заводы поступает примерно 5%, остальное идет на полигоны и свалки. Кроме того, на территории России накоплено 1,1млрд. тонн опасных отходов.

Особую угрозу для экологии представляют «дикие» свалки, откуда ядовитые вещества и микроорганизмы, попадая в подземные воды, распространяются на многие километры. В тоже время в бытовом мусоре содержится много ценных веществ: органические соединения, годные для удобрения, бумага и картон, стекло, пластмасса, кожа, древесина, металлы. Поэтому разрабатываются проекты и строятся специальные заводы по переработки мусора. Они более безопасны для окружающей среды и одновременно более экономичны, чем мусоросжигательные установки. Усовершенствованные свалки не являются радикальным решением проблемы обезвреживания и утилизации бытовых отбросов. В отечественной и зарубежной практике получили распространение механизированные методы очистки на специальных заводах. Мусоросжигательные заводы используют принцип слоевого сжигания при температуре до 1000 С. Вырабатываемый котлами пар давлением 13 атмосфер температурой 194 С используется для собственных нужд завода. Избыток пара направляется для нагрева городской системы теплоснабжения. Ввод в эксплуатацию мусоросжигательных заводов позволят улучшить санитарное состояние городов, но и это не решает проблему в целом. На мусороперерабатывающих заводах осуществляется промышленная переработка твердых отходов в органическое удобрение- компост и сжигание не компостируемых фракций отходов.

Выщелачивание (экстрагирование)

Этот метод широко используется в практике переработки отвалов горнодобывающей промышленности, некоторых металлургических и топливных шлаков. При выборе экстрагента (растворителя) к нему предъявляют ряд требований в отношении селективности, величины коэффициента диффузии, плотности, горючести, коррозионной активности, токсичности и ряда других показателей. Процессы экстракции могут быть периодическими и непрерывными. Периодические процессы проводят настаиванием (обработкой залитого экстрагентом материала в течение определенного времени с последующим сливом экстрагента и заменой его свежим) или вытеснением – перколяцией (образующийся экстракт вытесняется из слоя материала чистым растворителем). Более прогрессивное непрерывное экстрагирование проводят путем многоступенчатого контакта прямоточным, противоточным и комбинированным способами.

Кристаллизация

Метод заключается в выделении твердой фазы в виде кристаллов из насыщенных растворов, расплавов или паров. Создание необходимого для кристаллизации пересыщения раствора обеспечивают двумя основными приемами – охлаждением горячих насыщенных растворов (изогидрическая кристаллизация) и удалением части растворителя путем выпаривания (изотермическая кристаллизация) или их комбинацией (вакуумная кристаллизация, фракционированная кристаллизация, кристаллизация с испарением растворителя в токе воздуха или другого газа-носителя). Наряду с ними иногда используют кристаллизацию высаливанием (введение в раствор веществ, понижающих растворимость соли), вымораживанием (охлаждением растворов до отрицательных температур с выделением кристаллов соли или их концентрирование удалением части растворителя в виде льда), также используют кристаллизацию за счет химической реакции, обеспечивающей пересыщение раствора, применяют высокотемпературную (автоклавную) кристаллизацию, обеспечивающую возможность получения кристаллогидратов с минимальным содержанием кристаллизационной влаги.

Полигоны

В целях снижения загрязнения окружающей среды вместо неконтролируемых свалок строят полигоны для твердых отходов. Полигоны устраивают двух видов: для обезвреживания отходов одного вида только захоронением или химическим способом, а также комплексные. Для размещения полигонов часто используют овраги и другие неудобные для сельского хозяйства земли. У этого метода существуют свои недостатки, которые губительно действуют на окружающую среду: вымывание веществ и загрязнение грунтовых вод; образование метана; просадка грунта. Наиболее опасной считается первая проблема, т.к. вода просачиваясь через любой материал несет с собой многие ядовитые вещества (железо, ртуть, свинец, цинк, пестициды, красители, моющие средства).Этот ядовитый раствор попадает в подземные воды и может попасть в питьевые воды. Выделение метана опасно взрывами, отравлением растений и пагубным воздействием на почву. Захоронение является пока одним из перспективных способов избавления от отходов которые не могут быть утилизированы или полностью уничтожены путем сжигания, а при накоплении их на поверхности земли представляет серьезную опасность. Строительство полигонов для обезвреживания токсических отходов осуществляется согласно СНиП 2.01.28-85 «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию». Для отдельных видов отходов полимеров рациональными являются различные типы химической и термической переработки, заключающейся в конверсии исходных полимеров с образованием сырья для их производства или других ценных продуктов. В промышленных масштабах реализована, например, деполимеризация капроновых отходов под действием фосфорной кислоты и перегретого пара. Пенополиуретановые отходы можно перерабатывать различными вариантами их гидролиза. Известны способы деполимеризации отходов производства полиуретанов, предусматривающие два основных варианта: обработка активным органическим растворителем с последующим использованием полученных растворов или дисперсий и гликолиз. Отходы производства полиимидов перерабатываются путем щелочного гидролиза полиимидов до получения исходных мономеров – диаминов и тетракарбоновых кислот, позволяющего утилизировать отходы полиимидной пленки.

Предыдущие материалы: Следующие материалы: