Способи знешкодження токсичних відходів

В даний час важливим аспектом захисту навколишнього середовища є скорочення кількості неутилізованих промислових відходів. Однак якщо їх переробка скрутна, економічно недоцільна або небезпечна, то токсичні відходи повинні знешкоджувати.

Нижче наводяться як приклад існуючі і застосовуються в даний час способи знешкодження токсичних промислових відходів.

Жидкофазное окислення використовується для знешкодження рідких відходів і осадів стічних вод. Суть його полягає в окисленні киснем органічних і елементоорганічних домішок стічних вод при температурі 150-130 ° С і при тиску 2-28 МПа.

Інтенсивності окислення в рідкій фазі сприяє висока концентрація розчиненого у воді кисню, значно зростає при високому тиску.

Органічні і елементоорганіческіе сполуки окислюються з утворенням органічних кислот, вуглекислого газу, води, азоту, водних розчинів хлоридів, бромідів, фосфатів, нітратів і оксидів металів, а при окисленні азотовмісних речовин, крім нітратів, утворюється значна кількість амонійного азоту.

Жідкоплазменное окислення вимагає менше енергетичних витрат, ніж інші методи, але є більш дорогим, має високу корозійну, викликає утворення накипу на поверхні нагрівання, відбувається неповне окислення деяких речовин, неможливість окислення стічних вод з високою теплотою згоряння.

Застосування цього методу доцільно при первинній переробці відходів.

Гетерогенний каталіз застосовується для знешкодження газоподібних і рідких відходів.

Розрізняють і застосовують термокаталітіческім окислення, термокаталітіческім відновлення, профазних каталітичне окислення:

Термокаталітіческім окислення можна використовувати для знешкодження газоподібних відходів з низьким змістом горючих домішок. Залежно від природи домішок і активності каталізаторів окислення відбувається при температурі 250-400 ° Сів установках різних параметрів. Ступінь окислення шкідливих речовин становить 98-99,9%. Сучасні промислові каталізата

ри глибокого окислення при температурі до 600-800 ° С не застосовують при високому вмісті у відходах пилу і водяної пари. Непридатний цей метод і для переробки відходів, що містять висококііящіе і високомолекулярні сполуки, внаслідок неповноти окислення і забивання поверхні каталізаторів. Не можна застосовувати термокаталітіческім окислення при наявності у відходах навіть у невеликих кількостях фосфору, свинцю, миш'яку, ртуті, сірки, галогенів та їхніх сполук, так як це призводить до дезактивації і руйнування каталізаторів.

Термокаталітіческім відновлення використовується для знешкодження газоподібних відходів, що включають в себе нітрозні гази, що містять оксиди азоту.

Профазних каталітичне окислення застосовується для перекладу органічних домішок стічних вод в парогазову форму з подальшим окисленням киснем. При утриманні в стічних водах неорганічних і нелетких речовин можливо доповнення цього процесу вогневим методом або іншими видами знешкодження відходів.

В цілому методи гетерогенного каталізу не є самостійними і кінцевими, а використовуються як щабель в загальному технологічному циклі знешкодження токсичних відходів.

Піроліз промислових відходів. Існує два різних типи піролізу промислових відходів: окислювальний піроліз і сухий піроліз.

Окислювальний піроліз - це процес термічного розкладання відходів при їх частковому спалюванні чи безпосередньому контакті з продуктами згоряння палива. Даний метод можна застосовувати для знешкодження багатьох видів відходів, в тому числі "незручних" для газифікації або спалювання: в'язких, пастоподібних відходів, вологих опадів, пластмас, шламів з великим вмістом золи; забруднених мазутом, маслами та іншими сполуками, сильно пилять відходів. Крім того, окислювальному піролізу можуть піддаватися відходи, що містять метали та їх солі, які плавляться і загорятися при нормальних температурах спалювання, відпрацьовані шини, кабелі в подрібненому стані та ін. Метод окисного піролізу є найперспективнішим напрямом ліквідації твердих промислових відходів і стічних вод.

Сухий піроліз - метод термічної обробки відходів, що забезпечує їх високоефективне знешкодження

і використання в якості палива і хімічної сировини, що сприяє створенню маловідходних і безвідходних технологій і раціонального використання природних ресурсів. Це процес термічного розкладання без доступу кисню. В результаті утворюється піролізний газ з високою теплотою згоряння, рідкий продукт і твердий вуглецевий залишок. Залежно від температури, при якій протікає піроліз, розрізняють: низькотемпературний, середньотемпературна і високотемпературний піроліз. Метод сухого піролізу набуває дедалі більшого поширення, так як дозволяє в результаті переробки відходів отримати цінне рідке паливо, напівкокс, який використовується в якості енергетичного та побутового палива, високоякісне пальне, придатне для далеких транспортувань, в зв'язку з чим є одним з найбільш перспективних способів утилізації твердих органічних відходів і виділення цінних компонентів з них на сучасному етапі розвитку науки і техніки.

Вогнева переробка.

В основу цього методу покладено процес високотемпературного розкладу і окислення токсичних компонентів відходів з утворенням практично нетоксичних або малотоксичних димових газів і золи. Використання даного методу дозволяє отримати цінні продукти: отбеливающую землю, активоване вугілля, вапно, соду і інші матеріали. Вогневої метод переробки токсичних промислових відходів класифікується в залежності від типу відходів і способу знешкодження:

  • - Спалювання відходів, здатних горіти самостійно, - найбільш простий спосіб, однак він не є широко поширеним через цінності горючих відходів і можливості їх використання в даний час або в майбутньому;
  • - Вогневої окислювальний метод - застосовується для негорючих відходів, являє собою складний фізико-хімічні процес, що складається з декількох фізичних і хімічних стадій. Вогневе окислення може бути застосовано в більшій мірі по відношенню до твердих і пастоподібних відходів;
  • - Вогневої відновний метод використовується для знищення токсичних відходів без отримання будь-яких побічних продуктів, придатних для подальшого використання в якості сировини або товарних продуктів. В результаті утворюються нешкідливі димові гази і стерильний шлак, що скидається у відвал. Так знешкоджуються газоподібні і тверді викиди, побутові відходи та ін .;
  • - Вогнева регенерація призначена для вилучення з відходів певного виробництва реагентів, які використовуються в цьому виробництві, або відновлення властивостей відпрацьованих реагентів або матеріалів. Цей різновид вогневого знешкодження забезпечує не тільки природоохоронні, по і ресурсозберігаючі мети.

Для досягнення необхідної санітарно-гігієнічної повноти знешкодження відходів методом вогневої переробки необхідно експериментальне визначення оптимальних температур, тривалості процесів, коефіцієнта надлишку кисню в камері горіння, рівномірності подачі відходів, палива і кисню.

При спалюванні на звалищах пластмас, синтетичних волокон, хлоруглеводородов в димових газах можуть з'явитися токсичні речовини. У зв'язку з цим був додатково розроблений дожигатель, призначений для знешкодження газових викидів до ступеня, що відповідає гігієнічним вимогам за концентрацією в них шкідливих речовин.

Плазмовий метод переробки та знешкодження відходів - застосування низькотемпературної плазми - один з перспективних напрямків в області утилізації небезпечних відходів. За допомогою плазми досягається високий ступінь знешкодження хімічних відходів; проводять переробку твердих, пастоподібних, рідких, газоподібних; органічних і неорганічних; слаборадіоактивних; побутових; канцерогенних речовин, на які встановлені жорсткі норми ГДК в повітрі, воді, ґрунті та ін.

Плазмовий метод може використовуватися для знешкодження відходів двома шляхами:

  • - Плазмохімічноїтехнологія ліквідація особливо небезпечних високотоксичних відходів;
  • - Плазмохімічноїтехнологія переробка відходів з метою отримання товарної продукції.

Вибір того чи іншого способу переробки, можливість варіацій по кількісному співвідношенню реагентів дозволяє оптимізувати роботу установки для широкого спектра відходів за їх хімічним складом.

Для переробки горючих радіоактивних відходів була розроблена технологія з використанням енергії плазмових струменів повітря з введенням активованим вуглеводневим сировиною. Цей спосіб набув широкого застосування

при спалюванні органічних відходів низької і середньої активності, що дозволяє перевести небезпечні відходи в інертну форму і зменшити їх обсяг в кілька разів.

Висока енергоємність і складність плазмового методу зумовлює його застосування для переробки таких відходів, вогневе знешкодження яких не задовольняє екологічним вимогам.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >