Metoder til behandling af husholdningsaffald. Alt om behandling af fast affald

Moderne verden står ikke stille. Hvert år stiger produktionsmængderne, befolkningstilvæksten og byudvidelsen fortsætter. Samtidig er problemet med bortskaffelse af affald blevet akut. På jorden findes specielle lossepladser for affald i begrænsede mængder. Samtidig overstiger mængderne, der ankommer til dem, deres kapacitet, så affaldsbjergene stiger hver dag. Ubehandlede dynger af affald påvirker planetens økologiske tilstand negativt. Derfor opstod behovet for at skabe affaldsbehandlingsanlæg af høj kvalitet. På disse faciliteter er det nødvendigt kun at bruge moderne metoder til affaldsbehandling og bortskaffelse. Det er værd at bemærke, at det affald, der genereres af menneskeheden, tilhører forskellige faregrupper. For at genanvendelse af affald skal være effektiv, er det nødvendigt at vælge sin egen bortskaffelsesmetode for hver enkelt type. Men først skal de sorteres.

Husholdningsaffald

Dette tal inkluderer produktrester forbundet med menneskelig aktivitet. Det kan være plastik, papir, mad og andet lignende affald, der blev smidt ud af institutioner og hjem i befolkningen. Det affald, som vi er vant til at komme af med, findes ved hvert trin. Mange affald tildeles den femte og fjerde grad af fare.

Genanvendelse af husholdningsplastaffald bør ikke ske uden mekanisk påvirkning, det vil sige slibning. Yderligere behandles de nødvendigvis med kemiske opløsninger. Ofte, efter en sådan procedure, produceres nye polymerstoffer, som genbruges til at skabe nye produkter. Husholdningsaffald såsom papir el madspild kan komposteres og efterfølgende rådne. Efterfølgende er den resulterende sammensætning egnet til brug i landbruget.

Biologisk henfald

Biologiske arter i naturen er mennesker og dyr. Disse to grupper genererer også stort volumen spild. Meget af sådant affald kommer fra veterinærklinikker, sanitære og hygiejniske organisationer, cateringvirksomheder og lignende virksomheder. Behandling af biologisk affald reduceres til dets forbrænding. Flydende stoffer transporteres ved hjælp af specialtransport. Forbrænding bruges også til organisk affald.

Industri affald

Denne type affald genereres som følge af driften af ​​produktion og teknologiske aktiviteter. Dette omfatter alt byggeaffald. Det fremkommer under montering, beklædning, efterbehandling og andre arbejder. For eksempel omfatter denne kategori af affald maling og lakrester, varmeisolerende stoffer, træ og andet industrielt "affald". Genbrug industri affald involverer ofte afbrænding. Trærester er velegnede til at opnå en vis mængde energi.

Radioaktivt affald

Sådant affald omfatter løsninger og gasser, der ikke er egnede til brug. Først og fremmest er dette biologiske materialer og genstande, der indeholder radioaktive komponenter i store mængder (ovenfor tilladt norm). Graden af ​​fare afhænger af strålingsniveauet i sådant affald. Sådant affald bortskaffes ved nedgravning, noget bliver simpelthen brændt. En lignende fremgangsmåde til forarbejdning gælder for den næste gruppe af aktivitetsrester.

Medicinsk affald

Denne liste indeholder alle stoffer, der produceres af medicinske institutioner. Cirka 80 % af affaldet er simpelt husholdningsaffald. Han er ikke farlig. Men de resterende 20% kan forårsage sundhedsskade på den ene eller anden måde. I Rusland har bortskaffelse og behandling af radioaktivt og medicinsk affald mange forbud og konventioner. Også landet præciserer omhyggeligt de nødvendige betingelser for håndtering af denne gruppe af affald og metoder til at begrave eller brænde dem. Der blev oprettet særlige depoter for flydende og faste radioaktive komponenter. Hvis det er nødvendigt at komme af med medicinsk affald, lægges det i specielle poser og sættes i brand. Men denne metode er desværre også usikker, især hvis stofferne tilhører den første eller anden faregruppe.

Inddeling i klasser

Alt affald opdeles afhængigt af dets aggregeringstilstand. Så de er faste, flydende eller gasformige. Derudover er alt affald klassificeret efter faregraden. Der er fire klasser i alt. Affald klassificeret som den første grad af fare udgør den største trussel mod planeten og levende organismer, inklusive mennesker. Dette affald kan ødelægge det økologiske system, hvilket vil føre til katastrofe. Disse omfatter følgende stoffer: kviksølv, polonium, blysalte, plutonium osv.

Den anden klasse omfatter rester, der kan forårsage et miljøsvigt, som ikke kan genoprettes over en længere periode (ca. 30 år). Det er klor, forskellige fosfater, arsen, selen og andre stoffer. Den tredje faregruppe omfatter det affald, som systemet kan nyttiggøres fra inden for ti år. Men kun hvis skraldet ikke længere påvirker den forurenede genstand. Blandt dem er chrom, zink, ethylalkohol og så videre.

Lavfarligt affald - sulfater, klorider og simazin - er tildelt fjerde klasse. Men det betyder ikke, at de stort set ingen effekt har på mennesker og økosystemet. Hvis kilden elimineres, vil kroppen eller naturen først kunne komme sig efter tre år. Der er femte klasses affald. Det betyder, at affaldet er helt sikkert for miljøet.

Vigtigheden af ​​genbrug

Der er flere grunde til, at korrekt genanvendelse af affald er nødvendig:

1. Når de er i miljøet, bliver de fleste stoffer og materialer til forurenende stoffer (det er værd at overveje, at vores planet allerede kvæles hver dag af emissioner fra biler og fabrikker).
2. Mange af de ressourcer, som visse materialer er skabt af, er ved at blive udtømt. Deres forsyninger er for begrænsede, så løsningen er genbrug spild.
3. I nogle tilfælde viser genstande, der har opfyldt deres formål, sig at være en kilde til stoffer. Desuden er de billigere end naturlige materialer.

Mere om genbrug

Genbrug er ændring af affaldsmaterialer, indtil de helt forsvinder, eller strukturen er ændret, så de ikke kan genbruges. Men dette ord kan have en anden betydning. For eksempel bruges det ofte billedligt.

I dag et stort antal af affald genbruges til forskellige formål. Alt affald, der bortskaffes i dag, er opdelt i to hovedgrupper:

1. Fast husholdningsaffald (glas, papir, plastik, madaffald).
2. Industriaffald (biologisk, medicinsk, radioaktivt, byggeaffald, samt affald fra transportkomplekset).

Bortskaffelse kan foregå på en af ​​flere måder, som også er opdelt i grupper. Hovedmetoderne omfatter eksempelvis varmebehandling, kompostering, som er en naturlig nedbrydningsmetode, og affaldsbortskaffelse på særlige lossepladser. Nogle af disse affaldsbehandlingsmetoder gør det muligt at opnå sekundære råmaterialer.

Genbrugsmaterialer

Typisk kaldes alt affald, der er tilbage efter produktion og menneskelig aktivitet, "genanvendeligt". Men denne idé er ikke helt korrekt. Faktum er, at ikke alt affald er tilrådeligt at genbruge eller sende til andre behov. Der er også en gruppe affald, der kun genbruges som energikilde (efter særlig forarbejdning), og derfor heller ikke er klassificeret som sekundære råvarer. De stoffer, der frigiver energi efter forarbejdning, kaldes "sekundære energiråstoffer."

Denne gruppe omfatter kun de materialer, der efter en vis eksponering kan blive egnede til brug. national økonomi. Et tydeligt eksempel er en dåsemadsdåse. Det kan ikke længere bruges til at opbevare mad, men efter at det er smeltet ned, bruges det til at lave nye madbeholdere eller andre metalgenstande. Det bliver indlysende: Sekundære råvarer er genstande, der efter at være blevet brugt til deres tilsigtede formål er ressourcer, der er nyttige til videre brug. For at få et nyt produkt eller råmateriale er affaldsgenanvendelse nødvendig. I dag bruges flere metoder til dette, som er beskrevet nedenfor.

Naturlig genbrug

Tilbage i det 20. århundrede blev husholdningsaffald i de fleste tilfælde behandlet gennem kompostering. Affald, især organisk affald, blev dumpet i særligt gravede gruber og dækket med jord. Med tiden blev affaldet nedbrudt, rådnet og blev brugt som gødning i landbruget. Men relativt for nylig er denne metode blevet lidt ændret. Forskere har udviklet forseglede installationer til opvarmning af komposteret affald. I dette tilfælde begynder organiske rester at nedbrydes hurtigere, hvilket giver metan, som er biogas. Det var dette, der begyndte at blive brugt til at skabe biobrændstof.

Der er opstået specialiserede virksomheder, der bygger mobile stationer til genanvendelse af affald. De bruges i små landsbyer eller på gårde. Det blev beregnet, at så store stationer beregnet til byer er urentable at vedligeholde. Det tager ret lang tid at opnå et nedbrydningsprodukt, men de resulterende gødninger forbliver stadig ubrugte og skal også bortskaffes på en eller anden måde. Udover dette er der andet affald, der ikke har nogen steder at tage hen, så det vil samle sig. Det er fx plastik, konstruktionsrester, polyethylen mv. Men at skabe et specialiseret anlæg, hvor fast husholdningsaffald skal behandles, er ikke økonomisk rentabelt for myndighederne.

Termisk genbrug

Termisk behandling betyder forbrænding af fast husholdningsaffald. Processen bruges til at reducere mængden af ​​organiske stoffer og neutralisere dem. Yderligere begraves eller bortskaffes de resulterende rester. Efter forbrænding reduceres affaldet markant i volumen, alle bakterier ødelægges, og den resulterende energi kan generere el eller opvarme vand til varmesystemet. Sådanne anlæg er normalt placeret i nærheden af ​​store bydepoter, så fast affald kan behandles med transportbånd. Der er også lossepladser i nærheden beregnet til bortskaffelse af genbrugsaffald.

Det kan bemærkes, at affaldsforbrænding er opdelt i direkte og pyrolyse. Med den første metode kan du kun opnå termisk energi. Samtidig skaber pyrolyseforbrænding mulighed for at udvinde flydende og gasbrændsler. Men uanset metoden til termisk bortskaffelse frigives skadelige stoffer til atmosfæren under forbrænding. Dette skader vores miljø. Nogle mennesker installerer filtre. Deres formål er at holde fast flygtige stoffer. Men som praksis viser, er selv de ikke i stand til at stoppe forurening.

Hvis vi taler om teknologien til behandling af medicinsk affald, er der allerede installeret flere specielle ovne i Rusland. De er udstyret med gasrensningsanordninger. Derudover dukkede mikroovn, damp og varmebehandling og autoklavering op i landet. Disse er alle alternative metoder til forbrænding af medicinsk og andet egnet affald. Kviksølvholdige rester behandles ved hjælp af specielle termokemiske eller hydrometallurgiske metoder.

Plasma genbrug

Denne metode er aktiveret dette øjeblik Det er mest på en moderne måde genbrug. Dens handling foregår i to faser:

1. Affaldet knuses og komprimeres under en presse. Om nødvendigt tørres affaldet for at opnå en granulær struktur.
2. De resulterende stoffer sendes til reaktoren. Der overfører plasmastrømmen så meget energi til dem, at de får en gasformig tilstand.

Brand kan undgås ved hjælp af et specielt oxidationsmiddel. Den resulterende gas svarer i sammensætning til almindelig naturgas, men den indeholder mindre energi. Færdigt produkt forseglet i beholdere og sendt til senere brug. Denne gas er velegnet til turbiner, kedler, dieselgeneratorer.

Lignende behandling af industriaffald og husholdningsaffald har været brugt i nogen tid i Canada og USA. I disse lande bliver resterne af menneskelig aktivitet effektivt bortskaffet, og det endelige produkt bruges til gode som brændstof. I Vesten forbereder de sig allerede på at introducere denne teknologi i endnu større skala. Men da sådant udstyr er ret dyrt, kan SNG-lande ikke købe det.

Er det muligt at løse problemet med bortskaffelse af affald?

Selvfølgelig for at behandlingen af ​​fast affald og farligt affald kan finde sted kl højeste niveau, kræves der mange økonomiske investeringer. Det burde politiske kredse også interessere sig for. Men i øjeblikket må vi nøjes med forældet genbrugsudstyr. Ifølge myndighederne klarer eksisterende fabrikker problemet, så der er ingen grund til at rekonstruere og genudstyre dem. Drivkraften til dette kan kun være en miljøkatastrofe.

Selvom problemet er stort, er det stadig muligt at løse eller reducere dets størrelse. Situationen kræver en integreret tilgang fra samfundets og myndighedernes side. Det er godt, hvis alle tænker over, hvad han personligt kan. Den enkleste ting, en person kan gøre, er at begynde at sortere det affald, han genererer. Den, der smider affald ud, ved jo, hvor han har plastik, papir, glas eller fødevarer. Hvis du får for vane at sortere affaldsrester, så bliver sådant affald nemmere og hurtigere at genanvende.

En person skal regelmæssigt mindes om vigtigheden af ​​korrekt affaldsbortskaffelse, sortering og forsigtig holdning til de naturressourcer, den ejer. Hvis myndighederne ikke tager affære og gennemfører motiverende kampagner, vil simpel entusiasme ikke være nok. Derfor vil problemet med affaldsbortskaffelse forblive i vores land på et "primitivt" niveau.

Hovedformålet med kompostering er desinfektion af fast affald og forarbejdning til gødning - kompost - på grund af mikroorganismers biokemiske nedbrydning af den organiske del af fast affald. Brugen af ​​kompost som gødning i landbruget kan øge udbyttet af afgrøder, forbedre jordens struktur og øge humusindholdet i den. Det er også meget væsentligt, at der ved kompostering frigives en mindre mængde "drivhus"-gasser (primært kuldioxid) til atmosfæren end ved forbrænding eller bortskaffelse til lossepladser. Den største ulempe ved kompost er det høje indhold af tunge ikke-jernholdige metaller i den.

Optimale komposteringsforhold er: pH fra 6 til 8, luftfugtighed 40 – 60 %, komposteringstid udføres i specielle indendørs pools eller tunneler i en måned.

Den teknologiske ordning giver mulighed for aflæsning af skraldebiler i modtagespande, hvorfra affald føres ind på båndtransportører ved hjælp af forpladsfødere eller gribekraner og derefter til roterende biotermiske tromler.

I biotrommer, med en konstant tilførsel af luft, stimuleres den vitale aktivitet af mikroorganismer, hvis resultat er en aktiv biotermisk proces. Under denne proces steg affaldstemperaturen til 60 °C, hvilket bidrog til at sygdomsfremkaldende bakterier døde.

Kompost er et løst, lugtfrit produkt. Baseret på tørstof indeholder kompost 0,5 - 1 % nitrogen, 0,3 % kalium og fosfor og 75 % organisk humusstof.

Den sigtede kompost gennemgår magnetisk separation og sendes til knusere for at male mineralske komponenter og transporteres derefter til det færdige produktlager. Det adskilte metal presses. Den afskærmede ikke-komposterbare del af fast affald - læder, gummi, træ, plastik, tekstiler og andet - sendes til et pyrolyseanlæg.

Det teknologiske system for denne installation sørgede for levering af ikke-komposterbart affald til en lagerbeholder, hvorfra det blev sendt til tørretromlens læssebeholder. Efter tørring kom affaldet ind i pyrolyseovnen, hvor dets termiske nedbrydning skete uden luftadgang. Som et resultat blev der opnået en damp-gasblanding og en fast carbonholdig rest - pyrocarbon. Damp-gasblandingen blev sendt til den termomekaniske del af installationen til afkøling og adskillelse, og pyrocarbon blev sendt til afkøling og videreforarbejdning. Slutprodukterne af pyrolyse var pyrocarbon, tjære og gas. Pyrocarbon bruges i metallurgiske og nogle andre industrier, gas og harpiks bruges som brændstof.

Forbrænding med og uden varme

Forbrændingsmetoden (eller generelt termiske metoder til bortskaffelse af fast affald) har både utvivlsomme fordele (forbrændingsvarmen fra fast affald kan bruges til at generere elektricitet og varme bygninger, pålidelig affaldsbortskaffelse) og betydelige ulemper. Et godt røggasrensningssystem er nødvendigt, da ved afbrænding af fast affald, hydrogenchlorid og fluorid, svovldioxid, nitrogenoxider samt metaller og deres forbindelser (Zn, Cd, Pb, Hg osv., hovedsageligt i form af aerosoler) frigives til atmosfæren), og, hvad der er særligt vigtigt, under forbrændingen af ​​affald dannes dioxiner og biphenyler, hvis tilstedeværelse i udstødningsgasserne komplicerer deres rensning betydeligt på grund af den lave koncentration af disse meget giftige forbindelser.

En type forbrændingsproces er pyrolyse - termisk nedbrydning af fast affald uden adgang til luft. Anvendelsen af ​​pyrolyse gør det muligt at reducere påvirkningen af ​​fast affald på miljøet og opnå en sådan sund mad, Hvordan brændbar gas olie, harpiks og fast rest (pyrocarbon).

Processen med højtemperaturbearbejdning af husholdningsaffald og industriaffald i en boblet slaggesmelte er bredt annonceret (fig. 1). Hovedenheden i den teknologiske ordning er en bobleovn, hvis design blev udviklet i samarbejde med specialister fra Stalproekt Institute (Moskva).

Ris. 1. Ovn til varmebehandling af husholdnings- og industriaffald i en boblet smeltet slagge:
1 - lag af slagger, gennem hvilket luft bobler; 2 - lag stille slagge; 3 - metallag; 4 - brandsikker ildsted; 5 - sifon til frigivelse af slagger; 6 - sifon til frigørelse af metal; 7 - flow; 8 - vandkølede vægge; 9 - vandkølet hvælving; 10 – blæser til lufttilførsel; 11 – lanser til brændstofforsyning; 12 - læsseanordning; 13 – dæksel; 14 – læssetragt; 15 – gasudløbsrør.

Ovnen er enkel og har små dimensioner, høj ydeevne og høj driftssikkerhed.

Processen udføres som følger. Husholdningsaffald føres ind i læsseanordningen med jævne mellemrum. Pusheren kaster dem i et slaggebad, blæst med iltberiget luft. I badet nedsænkes affald hurtigt i en intensivt blandet skumsmelte. Slaggetemperaturen er 1400 – 1500 °C. På grund af intens varmeoverførsel gennemgår affaldet højhastighedspyrolyse og forgasning. Deres mineralske del opløses i slaggen, og metalgenstande smelter, og flydende metal falder på gulvet. Med lavt kaloriespild til stabilisering termisk regime som ekstra brændsel tilføres det til ovnen i små mængder termisk kul. Kan bruges i stedet for kul naturgas. For at opnå en slagge af en given sammensætning påfyldes flux.

Slaggen udledes fra ovnen gennem en sifon kontinuerligt eller periodisk og sendes til behandling. Den kemiske sammensætning af slaggen kan justeres inden for vide grænser, hvilket opnår sammensætninger, der er egnede til fremstilling af forskellige byggematerialer– stenstøbning, knust sten, fyldstoffer til beton, mineralfiber, cement.

Metallet kommer ind i sifonen gennem overløbet og hældes kontinuerligt eller i portioner i en øse og overføres derefter til forarbejdning eller hældes i grise direkte ved ovnen eller granuleres.

Brændbare gasser - produkter af pyrolyse og forgasning af affald og kul, frigivet fra badet - brændes over badet ved at tilføre iltberiget luft eller ren ilt. Højtemperatur (1400 – 1600 °C) ovngasser suges af en røgudsuger ind i dampkedlen til afkøling og gavnlig brug

Høje procestemperaturer og et rationelt forbrændingsskema, bestående af en kombination af gasfasens redoxpotentiale og temperaturforhold, bestemmer det lave indhold af nitrogenoxider (NOx) og andre urenheder i røggasserne.

På grund af højtemperaturforbrænding indeholder røggasser væsentligt mindre organiske forbindelser, især dioxiner.

Overførslen af ​​alkali- og jordalkalimetaller til damp-gasfasen under procesbetingelser fremmer bindingen af ​​klor, fluor og svovloxider til sikre forbindelser, der opfanges under gasrensning i form af faste støvpartikler.
Udskiftning af luft med ilt giver dig mulighed for at reducere mængden af ​​røggasser med 2-4 gange, lette deres rengøring og reducere udledning giftige stoffer i atmosfæren.

I stedet for en stor mængde askerester (op til 25 % ved konventionel forbrænding), der indeholder tunge ikke-jernholdige metaller og dioxiner, dannes der inert slagge, som er et råmateriale til fremstilling af byggematerialer.

Støv udledt fra ovnen med røggasser opfanges selektivt ved forskellige rensningstrin. Mængden af ​​støv er 2-4 gange mindre end ved brug af traditionelle ovne. Groft støv (op til 60%) returneres til ovnen, fint støv, som er et koncentrat af tunge ikke-jernholdige metaller (Zn, Pb Cd, Sn osv.), er velegnet til videre brug.

Moderne metoder til termisk behandling af fast affald

Gintsvetmet Instituttet har sammen med andre russiske organisationer udviklet en teknologi termisk behandling Fast affald i en boblet slaggesmelte. Dens største fordel er løsningen på det nuværende globale dioxinproblem: allerede ved udløbet af den boblende enhed er der praktisk talt ingen meget giftige forbindelser (dioxiner, furaner, polyaromatiske kulbrinter). Samtidig er der nu en række indenlandske og udenlandske metoder til termisk behandling af fast affald, som er på forskellige udviklingsstadier. Tabellen viser hovedindikatorerne for termiske metoder til behandling af fast affald, mest kendt af økologer og specialister i bortskaffelse af sådant affald. Disse metoder er enten allerede blevet industrialiseret eller er blevet testet i stor skala. Essensen af ​​de anvendte processer:

• KR-proces – forbrænding af fast affald i en ovn med riste (KR) eller en kedelenhed på riste af forskelligt design;
• FS-proces – forbrænding af affald i et fluidiseret leje (FB) af inert materiale (normalt sand af en vis størrelse);
• "Pyroxel"-processen er en elektrometallurgisk proces, herunder tørring, pyrolyse (forbrænding) af affald, behandling af mineralsk forbrændingsrester i en smeltet slagge samt støv- og gasrensning af røggasser;
• proces i en enhed såsom en Vanyukov-ovn (PV) - smeltning i en boblet smelte;
• en proces udviklet ved Institut for Kemisk Fysik ved Det Russiske Videnskabsakademi - forbrænding - forgasning af affald i et tæt lag af klumpmateriale uden dets tvungne blanding og bevægelse;
• Thermoselect-processen er en kombineret proces, herunder stadierne af affaldskomprimering, pyrolyse og højtemperaturforgasning (for at producere syntesegas, inerte og nogle mineralske produkter og metaller);
• Siemens proces – pyrolyse – forbrænding af pyro-gas og separeret kulholdig rest ved brug af ikke-iltberiget blast.

Forbrænding af fast affald i kedelovne (KR-proces) på grund af relativt lave temperaturer (600 – 900 °C) løser praktisk talt ikke dioxinproblemet.

Derudover resulterer dette i dannelsen af ​​sekundære (faste uforbrændte) slagger og støv, som kræver særskilt behandling eller sendes til bortskaffelse med efterfølgende negative konsekvenser for miljøet. Disse mangler er til en vis grad iboende i QE-processen. Her tilføjer vi behovet for at forberede råmaterialer til forarbejdning for at opretholde partikelstørrelsesfordelingen.

Ulemperne ved processen udviklet af Institut for Kemisk Fysik ved Det Russiske Videnskabsakademi omfatter:

• behovet for at sortere og knuse affald til bestemte størrelser; tilsætning og efterfølgende adskillelse af kølemiddel af en given granulometrisk sammensætning;
• behovet for at udvikle et dyrt røggasrensningssystem - syntesegas, som er en blanding af kulilte og brint.

Processen med at smelte fast affald i en boblet smelte (i en PV-ovn) bør bemærkes (udover dioxinsikkerhed) yderligere to fordele: relativt høj specifik produktivitet og lav støvfjernelse. Disse indikatorer skyldes den boblende effekt (intensiv gasrensning af smeltebadet og stænkmætning af ovnens arbejdsrum over badet). En vigtig positiv faktor er tilstedeværelsen af ​​industriel erfaring i deres drift hos ikke-jernholdige metallurgivirksomheder i Rusland og Kasakhstan. Generelt kan det konstateres, at den seneste indenlandske udvikling er overlegen med hensyn til nøgleindikatorer i forhold til andre indenlandske og udenlandske teknologier til behandling af fast affald og er et klart videnskabeligt og teknisk gennembrud i løsningen af ​​det globale miljøproblem.

I øjeblikket er en af ​​forfatterne, under vejledning af specialeprojektlederen, ved at udvikle et design til en losseplads for fast affald til stationen. Arkhonskaya Nordossetien-Alania, hvor spørgsmålet om utilfredsstillende håndtering af fast husholdningsaffald er akut. Ved udviklingen af ​​dette projekt vil de skitserede løsninger til håndtering af fast affald og først og fremmest den foreløbige sortering af dette affald og udvinding af polymer og andet affald til videre behandling blive taget i betragtning.

Cand. tech. Videnskaber, lektor Tsgoev T.F.,
stud. Shevereva M.
Institut for Økologi.
Nordkaukasus Minedrift og Metallurgisk Institut
(Statens Teknologiske Universitet)
"Unge videnskabsmænds værker" nr. 2, 2011

LITTERATUR
1. Zaitsev V.A. Industriel økologi: tutorial. M., DeLi, 1999. 140 s.
2. Azarov V. N., Grachev V. A., Denisov V. V., Pavlikhin G. P. Industriel økologi: en lærebog for videregående uddannelser uddannelsesinstitutioner Undervisnings- og Videnskabsministeriet Den Russiske Føderation under generelt udg. V.V. Guteneva. M., Volgograd: PrintTerra, 2009. 840 s.
3. Kalygin V. G. Industriel økologi: lærebog. hjælp til studerende højere lærebog etablissementer, slettet M.: Forlag. Center "Academy", 2007. 432 s.
4. Kalygin V. G., Bondar V. A., Dedeyan R. Ya. Livssikkerhed. Industriel og miljømæssig sikkerhed, sikkerhed i menneskeskabt nødsituationer. Forelæsningsforløb / Udg. V. G. Kalygina. M., Koloss, 2006. 520 s.
5. Grechko A.V. Moderne metoder til termisk behandling af fast affald. // Prom. Energi. 2006. Nr. 9.
6. Babushkin D.A., Kuznetsova A.V. Metoder til genanvendelse af olieholdigt affald // EI Ressourcebesparende teknologier. 2006. Nr. 6.

Miljøet har altid været en kilde til ressourcer for menneskeheden, men i lang tid havde dets livsaktivitet ikke en mærkbar indvirkning på naturen. Kun siden slutningen af ​​forrige århundrede, under indflydelse økonomisk aktivitet Mærkbare ændringer i Jordens biosfære begyndte at forekomme. De har nu nået alarmerende proportioner.

Problemets omfang

Hurtig vækst i befolknings- og forbrugsniveauer naturressourcer, moderne materiel produktion fører til tankeløs behandling af naturen. Med denne holdning bliver en stor del af de ressourcer, der tages fra naturen, returneret til den i form af affald, skadeligt og uegnet til videre brug.

Forskere anslår, at der genereres 5 tons affald hver dag i verden, mens mængden stiger årligt med 3% i volumen. Ophobning af husholdningsaffald på overfladen er skadelig omkringliggende natur, forurener vand, jord og atmosfære og truer eksistensen af ​​alt liv på planeten. Derfor er et af de vigtige spørgsmål rundt om i verden bortskaffelsen af ​​husholdningsaffald.

Klassificering af husholdningsaffald

Husholdningsaffald kan klassificeres efter flere kriterier.

Ifølge dets sammensætning opdeles husholdningsaffald konventionelt i biologiske rester og ikke-biologisk affald (skrald).

• rotter;
• kakerlakker

Kakerlakker kan være en bærer forskellige typer sygdomme

Ikke-biologisk affald omfatter:

• papir;
• plast;
• metal;
• tekstil;
• glas;
• gummi.

Nedbrydningsprocessen af ​​dette affald kan vare omkring 2-3 år og er i de fleste tilfælde ledsaget af frigivelse af giftige stoffer, der forårsager skade på miljøet og mennesker.

Ved aggregeringstilstand affald er opdelt i:

• hårdt;
• væske;
• gasformig;
• pastaer;
• geler;
• suspensioner;
• emulsioner.

Efter oprindelse er affald opdelt i:

• Industrielt – en type husholdningsaffald, der stammer fra produktionen.
• Konstruktion - dannes under konstruktions- og installationsarbejde, reparation af veje, bygninger såvel som under deres nedrivning.
• Radioaktivt affald.
• Kommunalt fast affald (MSW) genereres i boligsektoren, handelsvirksomheder, uddannelses-, sundheds- og sociale faciliteter.

Det er varer, der med tiden har mistet deres forbrugsegenskaber og er blevet til affald, og som også omfatter vej- og haveaffald som fast affald.

Den væsentligste del af husholdningsaffaldet er MSW. For hver affaldstype er der særlige metoder til bortskaffelse af affald.

Genbrug

Processen med bortskaffelse af fast affald foregår i flere faser:

• kollektion;
• transport;
• indkvartering;
• neutralisering;
• begravelse;
• opbevaring;
• genbrug;
• bortskaffelse.

Først og fremmest involverer processen med at slippe af med affald dens omhyggelige sortering. Opgaven med foreløbig affaldssortering og bortskaffelse lettes i høj grad af separat affaldsindsamling, som fremmes i de fleste europæiske lande.

Metoder til bortskaffelse af fast husholdningsaffald

Der er forskellige muligheder for dets ødelæggelse. Den vigtigste måde at bortskaffe fast affald på er således nedgravning på særlige steder (lossepladser).

På lossepladser destrueres ikke-genanvendeligt affald - husholdningsaffald behandles, hvorved det næsten helt ophører med at eksistere som affald. Bortskaffelsesmetoden er ikke egnet til alle typer fast affald, men kun til ikke-brændbart affald eller til stoffer, der afgiver giftige stoffer ved afbrænding.

Fordelen ved denne metode er, at den ikke kræver betydelige økonomiske omkostninger og tilstedeværelsen af ​​store jordlodder. Men der er også ulemper ved at bruge denne metode - akkumulering af gas under underjordisk henfald af affald.

Brikettering er en ny, endnu ikke udbredt i praksis, metode til bortskaffelse af fast affald. Det omfatter foreløbig sortering og emballering af homogent affald i separate briketter, og derefter deres opbevaring i særligt udpegede områder (lossepladser).

Brikettering af affald gør det muligt at spare plads betydeligt

Affald pakket på denne måde presses, hvilket i høj grad letter transporten på grund af en betydelig reduktion i volumen.

Briketteret affald er beregnet til videre behandling og mulig anvendelse til industrielle formål. Sammen med denne metode, såsom genanvendelse af kommunalt fast affald, kan de ved brikettering transporteres til nedgravning eller bortskaffelse ved varmebehandling.

I det væsentlige ligner denne metode begravelsesmetoden, men i praksis har den en række fordele i forhold til den. Ulemperne ved metoden er, at heterogeniteten af ​​det udsendte affald og foreløbig kraftig forurening i affaldscontainere og ændringer i nogle komponenter i affaldet skaber større vanskeligheder ved brikettering.

Og den høje slibeevne af komponenter som sten, sand og glas forstyrrer presseprocessen.

Da disse affaldsbehandlingsmetoder har en række ulemper, på trods af deres billighed, den bedste mulighed vil være fuldstændig bortskaffelse af affald under dets forarbejdning til genanvendelige materialer og brændstof, samt dets mulige genbrug.

En ny måde at genbruge affald på

Bortskaffelse af affald

Ved genanvendelse af affald (latinsk root utilis - nyttig) kan affald senere bruges til forskellige formål.

Affald, der skal bortskaffes omfatter:

• alle typer af metaller;
• glas;
• polymerer;
• produkter fra garn og stof;
• papir;
• gummi;
• organisk husholdnings- og landbrugsaffald.

Den mest effektive metode til bortskaffelse i dag er genbrug.

Genbrug er med andre ord et særtilfælde af begrebet "bortskaffelse af fast husholdningsaffald".

Ved genanvendelse returneres affald til teknogeneseprocessen. Der er to muligheder for genanvendelse af affald:

• Genbrug af affald til det tilsigtede formål efter passende sikker håndtering og mærkning. For eksempel genbrug af glas- og plastikbeholdere.
• Returnering af affald efter behandling til produktionscyklus. For eksempel går blikbeholdere til stålproduktion, returpapir går til papir- og papproduktion.

Nogle affaldstyper, der ikke længere kan anvendes til deres formål, behandles, hvorefter det er mere hensigtsmæssigt at returnere dem til produktionskredsløbet som sekundære råvarer. En del af affaldet kan således bruges til at generere termisk og elektrisk energi.

Ud over de allerede nævnte, genbrug fast affald kan gøres ved flere andre metoder. Hver af dem gælder for en bestemt type affald og har sine egne fordele og ulemper.

Termisk affaldsbehandling

Termisk behandling refererer til flere metoder:

• brændende;
• lav temperatur pyrolyse;
• plasmabehandling (pyrolyse ved høj temperatur).

Metoden til simpel affaldsforbrænding er den mest almindelige og en af ​​de billigste metoder til at håndtere affald på. Det er under forbrændingen, at store mængder affald bortskaffes, og den resulterende aske fylder mindre, gennemgår ikke henfaldsprocesser og udsender ikke skadelige gasser til atmosfæren. Det er ikke giftigt og kræver ikke specialudstyrede gravpladser.

Det vigtigste ved denne metode er, at der ved afbrænding af affald frigives en stor mængde termisk energi, som de for nylig har lært at bruge til autonom drift af virksomheder, der er involveret i afbrænding af affald. Og dets overskud omdirigeres til bystationer, hvilket gør det muligt at levere el og varme til hele områder.

Ulempen ved denne metode er, at der under forbrænding, ud over sikre komponenter, en mættet giftige stoffer røg, som skaber et tæt gardin over jordens overflade og fører til betydelig forstyrrelse af atmosfærens ozonlag, hvilket bidrager til dets udtynding og dannelsen af ​​ozonhuller.

Høj og lav temperatur pyrolyse

- Det her teknologisk proces forgasning af affald, som sker ved en smeltetemperatur, der er højere end i et konventionelt behandlingsanlæg (over 900°C).

Resultatet er et forglasset produkt, som er absolut harmløst og ikke kræver yderligere bortskaffelsesomkostninger. Designet af denne proces gør det muligt at opnå gas fra affaldets organiske komponenter, som derefter bruges til at producere elektricitet og damp.

Den største fordel ved denne metode er, at den giver dig mulighed for med succes at løse problemet med miljøvenlig affaldsbortskaffelse uden ekstra omkostninger til foreløbig forberedelse, sortering og tørring.

Fordelene ved lavtemperaturpyrolyse (temperaturer fra 450 til 900°C) er:

• brug til genbrug af næsten alle typer husholdningsaffald, omhyggeligt udvalgt på forhånd;
• opnåelse af pyrolyseolier, der anvendes til fremstilling af plast;
• frigivelse af pyrolysegas egnet til videre brug.

Derudover findes der en affaldsbortskaffelsesmetode kaldet kompostering. Da det meste af affaldet består af forskellige organiske rester, er de udsat for hurtig rådnende i det naturlige miljø.

Komposteringsmetoden er baseret på denne egenskab ved organiske stoffer. I komposteringsprocessen slipper den ikke kun af med en stor del af det affald, der forurener miljøet, men i processen producerer det også nyttige Landbrug stoffer - gødning.

De præsenterede affaldsbortskaffelsesmetoder gør det muligt at behandle affald med den mindste negative påvirkning af miljøet.

Video: Moderne tilgang til affaldsbortskaffelse

Problemet med at genanvende husholdningsaffald er problemet med at returnere ressourcer til økonomien og naturen. Der er for mange værdifulde ressourcer tilbage i skraldespanden, der bliver smidt på lossepladser i håb om, at naturen vil håndtere dem. Ifølge de samme data fra Russian Technologies State Corporation er omkring 40% af affaldet værdifulde råmaterialer, der kan genbruges og sælges. Men nu i kun 7-8 % af affaldet genanvendes i Rusland, og resten deponeres på lossepladser. I Europa genbruger op til 40 % af affaldet. Sverige genbruger 96 % af sit affald, der leverer op til en femtedel af varmebehovet til opvarmning af boliger og en fjerdedel til deres belysning.

Genbrug af affald i Rusland bør blive en forretning, ikke et fodertrug

Ministeriet for Naturressourcer i Den Russiske Føderation har beregnet, at en familie på fire smider omkring 1.600 kg husholdningsaffald ud om året, som indeholder 150 kg plastik, 100 kg affaldspapir, 1.000 glasflasker, 3,5 kg tøj og sko , 3 kg alufolie og 1,5 kg hætter. Dette kan være, men det bliver ikke en råvare for forskellige industrier. Problemet med at genbruge husholdningsaffald i Rusland er, at det skal blive en forretning, og ikke en mode, som at indsamle separat affald, og ikke et felt til at "skære" budgetpenge, som det sker nu.

Desværre, strukturen i bystyret og de store mængder penge, der er afsat nu til bortskaffelse af husholdningsaffald, gøre forretningen med at behandle dem urentabel. Faktisk kan du nu kun komme ind i denne "forretning", hvis du har forbindelser på byadministrationsniveau. Taksterne for bortskaffelse af husholdningsaffald er sådan, at de giver dig mulighed for at tjene mange penge uden at genere effektiviteten og i bedste fald skumme fløden.

Videoikonografi af kanalen Moskva 24 "Hvor de tager skrald ud fra hovedstaden"

Ifølge Moscow Department of Natural Resources and Environmental Protection genererede Moskva i 2011 2,9 millioner tons kommunalt fast affald (MSW). Kun 27,6 tusinde tons (mindre end 1%) husholdningsaffald blev genanvendt. Dette er hovedsageligt affaldspapir (24 tusinde tons), plastik flasker(1,53 tusinde tons), glas (1,05 tusinde tons). Det skal bemærkes, at noget husholdningsaffald ikke registreres på nogen måde, da det ikke når at blive genbrugt. Jernholdige og ikke-jernholdige metaller slæbes væk af "sorte gravere", træ til brænde.

På trods af at i store byer Pladsen til lossepladser er allerede ved at løbe tør. Det er stadig billigere at opbevare husholdningsaffald på lossepladser eller brænde dem af. Dette er forskellen mellem den indenlandske økonomiske model inden for genanvendelse af husholdningsaffald og den europæiske. I Europa er miljøkravene blevet skærpet ved lov, hvilket gør bortskaffelse af husholdningsaffald på en losseplads til den dyreste bortskaffelsesmetode, og deres genanvendelse er en seriøs og meget rentabel forretning.

Måder at behandle husholdningsaffald på. Infografik fra magasinet Around the World

Genanvendelse af husholdningsaffald som virksomhed

Genanvendelse af husholdningsaffald til energi og genanvendeligt er en global trend i dag, og markedet for indsamling, fjernelse, behandling og bortskaffelse af affald anslås til 120 milliarder dollars på verdensplan. Det russiske affaldsgenbrugsmarked anslås i fremtiden at være fra 2 milliarder til 3,5 milliarder dollars om året. Investeringer i affaldsbehandling er meget lovende, da forretningen er ret forudsigelig, hvilket reducerer risici. Udenlandske fonde og virksomheder, der traditionelt er meget konservative med hensyn til Ruslands landerisici, er ofte enige om at finansiere opførelsen af ​​affaldsbehandlingsanlæg i Rusland. Denne interesse skyldes også, at det giver os mulighed for at komme ind på markedet på et meget tidligt stadie af markedsudviklingen, da denne branche er i begyndelsen af ​​sin udvikling.

Der er mindre end 250 affaldsbehandlingsanlæg, omkring 50 affaldssorteringskomplekser og 10 affaldsforbrændingsanlæg i Rusland. Dette er ekstremt utilstrækkeligt til at behandle alt russisk affald! Derudover er der i Rusland ingen fuldcyklusanlæg til behandling af husholdningsaffald. Indtil nu var mange virksomheder i Rusland begrænset til at købe industripresser til presning af husholdningsaffald til yderligere bortskaffelse på lossepladser. En sådan forretning betyder fuldstændig afhængighed af favorable takster og forbindelser med kommunale myndigheder og ikke af salg af husholdningsaffaldskomponenter, som udenlandske investorer primært er afhængige af. Det russiske ministerium for naturressourcer planlægger at forbyde afbrænding af usorteret og genanvendeligt affald. Dette forbud vil utvivlsomt være det første skridt mod dannelsen af ​​et civiliseret system til håndtering af husholdningsaffald og udvikling af affaldsgenbrugsvirksomhed.

Hjemmelavet affaldsgenbrugsanlæg i Kopeysk

Separat affaldsindsamling

Indtil videre er separat indsamling af husholdningsaffald i Rusland mere en mode og mode end en meningsfuld handling. Desværre er næsten alle de separate beholdere, som jeg har set, kun fiktion. Efter at borgerne har øvet sig i at sortere husholdningsaffald og dele det op i forskellige fraktioner, ender de alligevel alle sammen i én container. De, der samler affald, har ingen interesse i at genbruge det.

Containere til separat indsamling af husholdningsaffald er mere en fragtkult end en meningsfuld strategi

Et forsøg på at flytte opdelingen af ​​husholdningsaffald i fraktioner fra dem, der modtager penge, til dem, der producerer affald, har endnu ikke ført til succes. Alle forsøg på at indføre et system med separat indsamling af husholdningsaffald er mislykkedes. Specialbeholdere til glas, papir og madspild det store flertal af befolkningen blev simpelthen ignoreret. Ideen om at indføre bøder vil kun øge omkostningerne til indsamlingssystemet for husholdningsaffald.

Erfaringerne fra VtorKom i Kopeysk viser dog, at det er nok kun at opdele husholdningsaffald i to fraktioner: tørt og vådt. Den våde fraktion er næsten altid organisk, og den bortskaffes godt gennem kompostering og genanvendelse til gødning. Den tørre del bliver sorteret på et affaldsbehandlingsanlæg og næsten fuldstændig genanvendt.

Påmindelse på beholderen, hvad der kan puttes i den

Genbrug af husholdningsaffald

Affaldssortering er naturligvis ikke nødvendig i sig selv, men for at få genanvendelige materialer. Her er hvad du kan få fra husholdningsaffald

• Jernholdige og ikke-jernholdige metaller- smeltning, metalskrot
• Glas, flasker og krukker — genbruge som emballage og genbrug
• Plastik flasker—, produktion af byggematerialer fra PET, forskellige ikke-traditionelle metoder til genanvendelse af plastaffald ()
• Plast- genanvendelse og anvendelse som råmateriale
• Gummi, dæk— spartelmasse til lydisoleringsmaterialer og vejbelægninger
• Læder- forarbejdning til presset læder
• Klude— produktion af ikke-vævede materialer, byggeisoleringsmaterialer
• Papir og pap— forarbejdning på papirmasse- og papirfabrik
• Træ— kan bruges som brændsel, råmateriale til papirmasse- og papirfabrikker
• Sten og andre faste stoffer - som betonfyldstof

I vores verden vokser forbruget af ressourcer også støt på grund af at befolkningen konstant stiger. Og forbruget af vedvarende og ikke-vedvarende ressourcer er ledsaget af en stigning i mængden af ​​affald. Affaldspladser, forurening af vandområder er alt, hvad menneskelig aktivitet fører til.

Og det er logisk, at uden brug af innovative metoder til affaldsbehandling, er der stor sandsynlighed for at forvandle planeten til en enorm losseplads. Og det er ikke overraskende, at forskerne konstant finder på og omsætter nye måder at behandle fast affald på. Hvilke metoder bruges i dag?

1. Bortskaffelse af affald på lossepladser. Dette inkluderer

• Jordtilbagefyldning

2. Naturlige metoder nedbrydning af fast affald. Dette inkluderer

• Kompostering

3. Termisk behandling af fast affald. Dette inkluderer

• Brændende
• Lav temperatur pyrolyse,
• Højtemperatur pyrolyse (plasmabehandling)

Lad os tale om alt kort.

Deponering af lossepladser er den mest almindelige metode til bortskaffelse af affald i verden i dag. Denne metode anvendes på ikke-brændbart affald og på affald, der frigiver giftige stoffer under forbrændingen.

En losseplads (MSW) er ikke en almindelig losseplads. Moderne bortskaffelsespladser er komplekse tekniske strukturer udstyret med forureningskontrolsystemer grundvand Og atmosfærisk luft. Nogle lossepladser er i stand til at behandle gas genereret under henfaldet af affaldsgas til elektricitet og varme. Det er det desværre i dag i højere grad henviser til europæiske lande, da en meget lille procentdel af lossepladser i Rusland opfylder disse egenskaber.

Den største ulempe ved traditionel affaldsbortskaffelse er, at selv med brugen af ​​talrige rensningssystemer og filtre, gør denne form for bortskaffelse det ikke muligt helt at slippe af med sådanne negative effekter af affaldsnedbrydning som råd og gæring, der forurener luften og vand. Selvom bortskaffelse af fast affald er ret billigt i forhold til andre bortskaffelsesmetoder, anbefaler miljøforkæmpere at genbruge affald og derved minimere risikoen for miljøforurening.

Kompostering er en affaldsbehandlingsteknologi, der er baseret på dens naturlige biologiske nedbrydning. Af denne grund er kompostering meget udbredt til behandling af affald af organisk oprindelse. I dag findes der teknologier til at kompostere både madaffald og den usorterede strøm af fast affald.

I vores land er kompostering ikke udbredt nok, og den bruges normalt af befolkningen i enkelte huse eller i havelodder. Komposteringsprocessen kan dog også centraliseres og udføres på særlige steder, som er et behandlingsanlæg (MSW) for organisk affald. Slutproduktet af denne proces er kompost, som kan bruges i forskellige landbrugsanvendelser.

Da husholdningsaffald indeholder en ret høj procentdel af organisk fraktion, bruges termiske metoder ofte til at behandle fast affald. Termisk affaldsbehandling (MSW) er et sæt af processer med termisk indflydelse på affald, der er nødvendige for at reducere dets volumen og vægt, neutralisere det og opnå energibærere og inaktive materialer (med mulighed for bortskaffelse).

Vigtige fordele moderne metoder termisk behandling er:

• effektiv affaldsbortskaffelse (fuldstændig ødelæggelse af patogen mikroflora).
• reduktion af affaldsmængden op til 10 gange.
• udnyttelse af energipotentialet i organisk affald.

Af al den variation, som MSW-behandlingsmetoder kan prale af, er forbrænding den mest almindelige. De vigtigste fordele ved forbrænding er:

• høj teknologitestning
• serieproduceret udstyr.
• lang garantiperiode
• høj grad af automatisering.

Hovedtendensen i udviklingen af ​​affaldsforbrænding er overgangen fra direkte forbrænding af affald til optimeret forbrænding af brændselsfraktionen fra fast affald og en glidende overgang fra forbrænding som affaldsbortskaffelsesproces til forbrænding som en proces, der giver yderligere generering af elektrisk og termisk energi. Og den mest lovende i dag er brugen af ​​plasmateknologier, som giver en temperatur højere end slaggens smeltepunkt, hvilket gør det muligt at opnå et harmløst forglasset produkt og nyttig energi ved udgangen.

Plasmaaffaldsbehandling (MPW) er i bund og grund intet andet end en affaldsforgasningsprocedure. Teknologisk system denne metode involverer at hente gas fra den biologiske komponent af affald for at bruge den til at producere damp og elektricitet. En integreret del plasmabehandlingsprocessen er faste produkter i form af ikke-pyrolyserbare rester eller slagger.

En klar fordel ved højtemperatur pyrolyse er, at denne teknik giver mulighed for miljøvenlig og relativt enkel tekniske side genanvende og destruere en bred vifte af husholdningsaffald uden behov for forberedelse, dvs. tørring, sortering mv. Og selvfølgelig er brugen af ​​denne teknik i dag mere rentabel ud fra et økonomisk synspunkt end brugen af ​​andre, mere forældede teknikker.

Når man bruger denne teknologi, er den resulterende slagge et helt sikkert produkt, og det kan efterfølgende bruges til en række forskellige formål.