Forurening af hvepse med fast affald og metoder til deres behandling. Genanvendelse af husholdningsaffald som virksomhed

Det nuværende system til håndtering af dem i vores land blev dannet tilbage i sovjetiske tider. Den vigtigste metode til bortskaffelse af fast husholdningsaffald er deponering. Umiddelbart er det billigst, men når de laver beregninger, glemmer de ofte at tage højde for, at der udover udgifterne til vedligeholdelse af pladsen også er omkostninger til nedlukning, erstatning for skader på naturen og uoprettelige ressourcetab.

Som et alternativ bortskaffes fast affald i nogle megabyer ved at brænde det i specialiserede affaldsdeponeringsanlæg. Denne metode har dog en række ulemper, hvoraf den ene er, at affaldsanlægget også er en kilde til det omkringliggende område. Sandt nok, for at være retfærdig, er det værd at bemærke, at der er forbrændingsteknologier, der minimerer dannelsen af dioxiner. Som et resultat af denne metode reduceres mængden af affald desuden ti gange, og det er muligt at producere varme eller elektricitet, og den resulterende slagge genanvendes til industrien.

Også bortskaffet gennem aerob biotermisk kompostering. Før dette er de sorteret. Alt, hvad der dannes som følge af forbrug, kan opdeles i tre hovedgrupper. Den første er (fast affald), som kan forarbejdes til nyttige materialer og modtage en vis indtægt fra deres salg, som giver dig mulighed for at kompensere for omkostningerne. Det andet er biologisk nedbrydeligt affald, det kan omdannes til kompost, selvom omkostningerne forbundet hermed er vanskelige at kompensere. Den tredje er ikke-genanvendeligt fast affald fra denne gruppe forskellige veje afhængigt af deres specifikke sammensætning.

Aerob biotermisk kompostering betragtes som den mest lovende teknologi i dag. Med dens hjælp omdannes fast affald til en harmløs tilstand og bliver til kompost, som er en gødning, der indeholder mikroelementer, fosfor, nitrogen og kalium. Sådan bortskaffelse af fast affald giver dig mulighed for at returnere det til naturligt affald i naturen.

Brugen af massebearbejdning af fast affald ved hjælp af sidstnævnte metode er vanskelig i dag af en række årsager: ufuldkommen lovgivning, mangel på et samlet informationsgrundlag for alle typer fast affald, svag kontrol med overholdelse af regler og utilstrækkelig finansiering. Hvis vi vender os til erfaring udviklede lande, så bliver det klart, at det kun er muligt at etablere det korrekt, hvis du systematisk nærmer dig dette problem. Alle processer relateret til bortskaffelse af affald skal konfigureres og fejlfindes. Det er nødvendigt at dække alt i sin helhed, herunder kilder til affaldsgenerering (organisationer og mennesker), transport, opbevaring, sortering, behandling og endelig bortskaffelse. Offentligheden og hver enkelt borger bør inddrages aktivt i løsningen af dette problem. Og vigtigst af alt, vi har brug for en effektiv mekanisme til økonomisk stimulering af rationelle og forsigtig holdning hvad naturen har givet os.

Den mest almindelige metode til bortskaffelse af fast affald er forbrænding efterfulgt af bortskaffelse af den resulterende aske på en særlig losseplads. Der er en del affaldsforbrændingsteknologier - kammer, lag, fluid bed. Affald kan brændes blandet med naturligt brændstof.

Termisk behandling: proces, fordele og ulemper

Forbrændingsmetode(eller i generel opfattelse termiske metoder til bortskaffelse af fast affald) har både utvivlsomme fordele (forbrændingsvarmen af fast affald kan bruges til at generere elektricitet og opvarme bygninger, pålidelig affaldsbortskaffelse) og betydelige ulemper. Påkrævet godt system rensning af røggasser, da der ved afbrænding af fast affald frigives hydrogenchlorid og fluor, svovldioxid, nitrogenoxider samt metaller og deres forbindelser (Zn, Cd, Pb, Hg osv., hovedsageligt i form af aerosoler). ud i atmosfæren og, Det, der er særligt vigtigt, er, at der 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 luftadgang. Brugen af pyrolyse kan reducere påvirkningen af fast affald på miljø og modtage sådan sund mad, Hvordan brændbar gas olie, harpiks og fast rest (pyrocarbon).

Processen med højtemperaturbehandling 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).

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 smider 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 slagge af en given sammensætning påfyldes flux.

Slaggen udledes fra ovnen gennem en sifon kontinuerligt eller periodisk og sendes til behandling. Kemisk sammensætning slagger 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 deres energi. Kedlen udfører fuldstændig forbrænding af gasser. De afkølede gasser sendes derefter til rensesystemet. Inden de slippes ud i atmosfæren, renses de for støv og skadelige urenheder. Høje temperaturer proces, en rationel forbrændingsordning, bestående af en kombination af redoxpotentialet i gasfasen og temperatur regime, forårsage lave niveauer af nitrogenoxider (NOx) og andre urenheder i røggasser.

På grund af højtemperaturforbrænding indeholder røggasser væsentligt færre 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 stor mængde bundaske (op til 25 % ved konventionel forbrænding), indeholdende tunge ikke-jernholdige metaller og dioxiner, danner 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 til termisk behandling af 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:

CD proces– forbrænding af fast affald i en ovn med riste (KR) eller en kedelenhed på riste af forskellig udformning;
CS proces– forbrænding af affald i et fluidiseret leje (FB) af inert materiale (normalt sand af en vis størrelse);
Pyroxel proces– elektrometallurgisk, herunder tørring, pyrolyse (forbrænding) af affald, behandling af mineralske forbrændingsrester i smeltet slagge, samt støv- og gasrensning af røggasser;
proces i en enhed såsom en Vanyukov-ovn (PV)– smeltning i en boblet smelte;
proces udviklet på instituttet kemisk fysik RAS - brændende– forgasning af affald i et tæt lag af klumpmateriale uden tvungen blanding og bevægelse;
Termovalg proces– kombineret, herunder stadierne af affaldskomprimering, pyrolyse og højtemperaturforgasning (for at producere syntesegas, inerte og nogle mineralske produkter og metaller);
Siemens proces - pyrolyse– forbrænding af pyrogas og separeret kulholdig rest ved brug af ikke-iltberiget blast.

Forbrænding af fast affald i ovn-kedelenheder (KR-proces) pga. den 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.

Biotermisk behandling af fast affald: Aerob gæring

Fra biotermiske metoder i praksis største fordeling modtaget aerob gæring, som ofte kaldes kompostering (efter navnet på slutproduktet fra fermentering - kompost, brugt i landbrug).

Fermentering er en biokemisk proces med nedbrydning af den organiske del af affald af mikroorganismer. I biokemiske reaktioner interagerer organisk materiale, ilt og bakterier (saprofytiske aerobe mikroorganismer til stede i MSW i tilstrækkelige mængder), og der frigives kuldioxid, vand og varme (materialet selvopvarmes til 60-70°C). Processen ledsages af syntesen af humus. Reproduktion af mikroorganismer, der ødelægger affald, er mulig ved et vist forhold mellem kulstof og nitrogen.

Den bedste kontakt mellem organisk stof og mikroorganismer sikres ved at blande materialet, som et resultat af selvopvarmning, hvoraf størstedelen af sygdomsfremkaldende mikroorganismer, helminthæg og fluelarver under fermenteringsprocessen ødelægges.

Ifølge resultaterne af forskning fra engelske specialister sker der mineralisering af blandingen i det indledende stadium af fermenteringen, som det fremgår af et fald i det samlede kulstofindhold organisk stof og humussyrer. Den resulterende biomasse har en høj grad af polymerisation og er karakteriseret ved en betydelig (sammenlignet med jorden) nitrogenkoncentration. Under fermenteringsprocessen falder indholdet af phenolgrupper i biomassen, og indholdet af HOOC- og C=0-grupper stiger.

Som et resultat af den afsluttede fermenteringsproces halveres massen af bionedbrydeligt materiale, og der opnås et fast, stabiliseret produkt.

Kompostering efter bortskaffelse af fast affald har udviklet sig i verdenspraksis som et alternativ til forbrænding. Miljømålet med kompostering kan betragtes som tilbageføring af en del af affaldet til det naturlige kredsløb.

Kompostering af fast affald udviklede sig mest intensivt fra slutningen af 60'erne til begyndelsen af 80'erne, hovedsageligt i lande Vesteuropa(Italien, Frankrig, Holland). I Tyskland fandt toppen af anlægsopbygningen sted i anden halvdel af 80'erne (i 1985 blev 3% af fast affald forarbejdet til kompost, i 1988 - omkring 5%). Interessen for kompostering steg igen i midten af 90'erne på grund af involveringen i behandlingen ikke af fast affald, men af selektivt indsamlet mad- og planteaffald, samt affald fra have- og parkkomplekset ( termisk behandling af dette affald er vanskeligt på grund af høj luftfugtighed, og nedgravning er forbundet med ukontrolleret dannelse af perkolat og biogas). I europæisk praksis blev der i 2000 behandlet omkring 4,5 millioner tons affald årligt ved hjælp af aerob fermentering på mere end 100 anlæg (hvoraf 60 anlæg blev bygget i 1992-95).

I SNG-landene anvendes direkte kompostering af indledende fast affald på ni anlæg: i St. Petersborg (det første anlæg i tidligere USSR, bygget i 1971; i slutningen af 1994 blev endnu et anlæg sat i drift i Skt. Petersborg), Nizhny Novgorod, Minsk og Mogilev, Tashkent, Alma-Ata, Tbilisi og Baku (alle anlæg blev designet af Giprokomunstroy Institute, Mogilev - af Belkommunproekt Instituttet), I I 1998 blev et anlæg sat i drift i Togliatti, hvor en foreløbig men ineffektiv sortering af fast affald blev implementeret.

Det skal bemærkes, at på grund af den heterogene sammensætning af affald er direkte kompostering af fast affald upraktisk, da den resulterende kompost er forurenet med glas og tungmetaller (sidstnævnte, som nævnt, er indeholdt i farligt husholdningsaffald - galvaniske affaldsceller, fluorescerende lamper).

I de første mekaniserede industrianlæg blev fast affald oftest komposteret i bunker, hvor materialet med jævne mellemrum blev udsat for vending.

I øjeblikket er tre metoder til aerob gæring mest almindelige i industrien:

gæring (kompostering) i biotromler;
tunnelkompostering (gæring);
gæring (kompostering) i en holdepulje.

I CIS siden 1971 har man udelukkende praktiseret kompostering i bio-tromler (i tilstanden med på- og aflæsning af materiale er biotromlens rotationshastighed 1,5 min1, resten af tiden 0,2 min1). I Rusland (fabrik i Togliatti), baseret på cementovne, produceres biotromler i to størrelser - 36 og 60 m lange; diameter af biotromler - 4 m.

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 genanvendelse er væsentligt forenklet separat indsamling skrald, fremmet 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 - ophobning 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 genererede affald og foreløbig kraftig forurening i affaldscontainere og ændringer i nogle affaldskomponenter 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 dem, der allerede er anført, kan bortskaffelse af fast affald udføres på flere andre måder. 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 bortskaffelse af affald. 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, hvilket På det sidste lært at bruge det til autonom drift af affaldsforbrændingsvirksomheder. 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. Komposteringsprocessen slipper ikke kun af med en stor del af affaldet, der forurener miljøet, men producerer også stoffer, der er nyttige til landbruget - gødning.

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

Video: Moderne tilgang til affaldsbortskaffelse

Termisk behandling: proces, fordele og ulemper

Forbrændingsmetode(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 bortskaffelse af affald) 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 luftadgang. Brugen af pyrolyse gør det muligt at reducere påvirkningen af fast affald på miljøet og opnå nyttige produkter som brændbar gas, olie, harpiks og faste rester (pyrocarbon).

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 smider 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 metalgenstandene smelter, og det flydende metal falder ned på ildstedet. Når kalorieindholdet i affaldet er lavt, tilføres termisk kul i små mængder til ovnen for at stabilisere det termiske regime som ekstra brændsel. Naturgas kan bruges i stedet for kul. For at opnå 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 for at opnå sammensætninger, der er egnede til fremstilling af forskellige byggematerialer - stenstøbning, knust sten, betonfyldstoffer, mineralfiber, cement.

Højtemperatur (1400 – 1600 °C) ovngasser suges af en røgudsugning ind i en dampkedel til afkøling og gavnlig udnyttelse af deres energi. Kedlen udfører fuldstændig forbrænding af gasser. De afkølede gasser sendes derefter til rensesystemet. Inden de udledes i atmosfæren, renses de for støv og skadelige urenheder. 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 færre 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 udledningen af giftige stoffer til 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

CD proces– forbrænding af fast affald i en ovn med riste (KR) eller en kedelenhed på riste af forskellig udformning;
CS proces– forbrænding af affald i et fluidiseret leje (FB) af inert materiale (normalt sand af en vis størrelse);
Pyroxel proces– elektrometallurgisk, herunder tørring, pyrolyse (forbrænding) af affald, behandling af mineralske forbrændingsrester i smeltet slagge, samt støv- og gasrensning af røggasser;
proces i en enhed såsom en Vanyukov-ovn (PV)– smeltning i en boblet smelte;
proces udviklet ved Institut for Kemisk Fysik ved Det Russiske Videnskabsakademi - forbrænding– forgasning af affald i et tæt lag af klumpmateriale uden tvungen blanding og bevægelse;
Termovalg proces– kombineret, herunder stadierne af affaldskomprimering, pyrolyse og højtemperaturforgasning (for at producere syntesegas, inerte og nogle mineralske produkter og metaller);
Siemens proces - pyrolyse– forbrænding af pyrogas 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 genererer dette 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.

Biotermisk behandling af fast affald: Aerob gæring

Af de biotermiske metoder i praksis er den mest anvendte aerob fermentering, som ofte kaldes kompostering (efter navnet på det endelige gæringsprodukt - kompost, der bruges i landbruget).

Ifølge resultaterne af forskning fra engelske specialister sker der mineralisering af blandingen i det indledende stadium af fermenteringen, som det fremgår af et fald i det samlede kulstofindhold af organisk materiale og humussyrer. Den resulterende biomasse har en høj grad af polymerisation og er karakteriseret ved en betydelig (sammenlignet med jorden) nitrogenkoncentration. Under fermenteringsprocessen falder indholdet af phenolgrupper i biomassen, og indholdet af HOOC- og C=0-grupper stiger.

Som et resultat af den afsluttede fermenteringsproces halveres massen af bionedbrydeligt materiale, og der opnås et fast, stabiliseret produkt.

Kompostering af fast affald udviklede sig mest intensivt fra slutningen af 60'erne til begyndelsen af 80'erne, hovedsageligt i vesteuropæiske lande (Italien, Frankrig, Holland). I Tyskland fandt toppen af anlægsopbygningen sted i anden halvdel af 80'erne (i 1985 blev 3% af fast affald forarbejdet til kompost, i 1988 - omkring 5%). Interessen for kompostering steg igen i midten af 90'erne på grund af involveringen i behandlingen ikke af fast affald, men af selektivt indsamlet mad- og planteaffald, samt affald fra have- og parkkomplekser (termisk behandling af dette affald er vanskelig på grund af høj fugtighed, og nedgravning er forbundet med ukontrolleret dannelse af filtrat og biogas). I europæisk praksis blev der i 2000 behandlet omkring 4,5 millioner tons affald årligt ved hjælp af aerob fermentering på mere end 100 anlæg (hvoraf 60 anlæg blev bygget i 1992-95).

I SNG-landene anvendes direkte kompostering af oprindeligt fast affald på ni anlæg: i St. Petersborg (det første anlæg i det tidligere USSR, bygget i 1971; i slutningen af 1994 blev det andet anlæg sat i drift i St. Petersborg) , Nizhny Novgorod, Minsk og Mogilev, Tasjkent, Alma-Ata, Tbilisi og Baku (alle anlæg blev designet af Giprokommunstroy Institute, Mogilevsky - af Belkommunproekt Institute I 1998 blev et anlæg sat i drift i Togliatti, hvor foreløbig, men ineffektiv sortering af fast affald blev implementeret.

I de første mekaniserede industrianlæg blev fast affald oftest komposteret i bunker, hvor materialet med jævne mellemrum blev udsat for vending.

I øjeblikket er tre metoder til aerob gæring mest almindelige i industrien:

gæring (kompostering) i biotromler;
tunnelkompostering (gæring);
gæring (kompostering) i en holdepulje.

Korrekt bortskaffelse af affald er et stort skridt i retning af at forbedre miljøet.

Der er mere end én måde at genbruge affald på.

Hovedopgaven for hver metode er at fuldføre opgaven uden at tillade spredning skadelige bakterier og mikroorganismer. Samtidig er det nødvendigt at minimere de skadelige stoffer, der frigives under selve bortskaffelsen.

Lad os se på mulighederne for affaldsbortskaffelse og vurdere, hvor effektive hver af dem er.

Bortskaffelse af affald på lossepladser

Lossepladser tjener til at indsamle og behandle affald naturligt. Mange af dem har et meget enkelt og forståeligt genbrugssystem: Så snart en vis mængde affald er indsamlet, bliver det begravet. Ikke alene er denne metode forældet, den er en tidsindstillet bombe, for der er materialer, der ikke nedbrydes i årtier.

De få teststeder, der har produktionsværksteder til deres rådighed, fungerer som følger: Ankommende biler registreres ved checkpointet. Der måles også kroppens volumen for at bestemme omkostningerne ved bortskaffelse; strålingsniveauer måles. Hvis det overstiger acceptable standarder, bilen må ikke komme igennem.

Fra kontrollen sendes bilen til affaldssorteringsværkstedet. Sortering sker manuelt: En maskine fører affald ud på et transportbånd, og arbejderne vælger derfra flasker, papir osv. De sorterede materialer lægges i beholdere uden bund, hvorfra affaldet går direkte ind i buret og under pressen. Når processen er afsluttet, bliver det resterende affald (ikke inkluderet i nogen af kategorierne) også komprimeret og sendt direkte til lossepladsen. Da længe nedbrydende materialer er blevet sorteret, kan det resterende affald dækkes med jord.

Plastflasker, pap og noget andet affald indkøbes af virksomheder til produktion. For eksempel fra plastik flasker og beholdere, net til grøntsager er lavet af glasflasker og fragmenter - nye produkter, lavet af pap - toiletpapir.

Materialer accepteret på lossepladser:

Husholdningsaffald fra beboelsesbygninger, institutioner, virksomheder, der beskæftiger sig med handel med industri- og fødevarer.
Spild byggeorganisationer, som kan sidestilles med kommunalt fast affald.
Kan accepteres industri affald 4 fareklasser, hvis deres mængde ikke overstiger en tredjedel af det accepterede affald.

Affald, hvis import er forbudt til lossepladsen:

Byggeaffald 4 fareklasser, som indeholder asbest, aske, slagger.
Industri affald 1, 2, 3 fareklasser.
Radioaktivt affald.
Lossepladser er indrettet efter strenge sanitære standarder og kun i de områder, hvor risikoen for menneskelig infektion med bakterier gennem luft eller vand er minimeret. Den besatte plads er designet til at holde cirka 20 år.

Kompostering

Denne forarbejdningsmetode er velkendt for gartnere, der bruger rådne organiske materialer til at befrugte planter. Affaldskompostering er en bortskaffelsesmetode baseret på naturlig nedbrydning af organiske materialer.

I dag er der en kendt metode til at kompostere selv en usorteret strøm af husholdningsaffald.

Det er sagtens muligt at få kompost fra affald, som senere kunne bruges i landbruget. Mange fabrikker blev bygget i USSR, men de holdt op med at fungere på grund af den store mængde tungmetaller i affaldet.

I dag handler komposteringsteknologier i Rusland til gæring af usorteret affald i bioreaktorer.

Det resulterende produkt kan ikke bruges i landbruget, så det bruges lige dér på lossepladser - det bruges til at dække affald.

Denne bortskaffelsesmetode anses for effektiv, forudsat at anlægget er udstyret med højteknologisk udstyr. Metaller, batterier og plastik fjernes først fra affaldet.

Fordele ved affaldsforbrænding:

mindre ubehagelige lugte;
antallet af skadelige bakterier og emissioner reduceres;
den resulterende masse tiltrækker ikke gnavere og fugle;
Det er muligt at opnå energi (termisk og elektrisk) under forbrænding.

Fejl:

dyrt byggeri og drift af affaldsforbrændingsanlæg;
byggeri tager mindst 5 år;
Ved afbrænding af affald frigives skadelige stoffer til atmosfæren;
Forbrændingsaske er giftig og kan ikke opbevares på konventionelle lossepladser. Dette kræver særlige opbevaringsfaciliteter.

På grund af mangel på bybudgetter, inkonsekvens med og andre årsager er produktionen af affaldsforbrændingsanlæg endnu ikke etableret i Rusland.

Pyrolyse, dens typer og fordele

Pyrolyse er afbrænding af affald i specielle kamre, der forhindrer adgangen af ilt.. Der er to typer:

Høj temperatur - forbrændingstemperaturen i ovnen er over 900°C.
Lav temperatur - fra 450 til 900°C.

Når man sammenligner konventionel forbrænding som en metode til bortskaffelse af affald og lavtemperaturpyrolyse, kan følgende fordele ved den anden metode identificeres:

opnåelse af pyrolyseolier, som efterfølgende anvendes til fremstilling af plast;
frigivelse af pyrolysegas, som opnås i tilstrækkelige mængder til at sikre produktionen af energiressourcer;
skiller sig ud minimal mængde skadelige stoffer;
Pyrolyseanlæg behandler næsten alle typer husholdningsaffald, men først skal affaldet sorteres.

Højtemperaturpyrolyse har til gengæld fordele i forhold til lavtemperaturpyrolyse:

ingen grund til at sortere affald;
massen af askerester er meget mindre, og den kan bruges til industrielle og konstruktionsformål;
ved forbrændingstemperaturer over 900°C nedbrydes de farlige stoffer uden at komme ind i miljøet;
De resulterende pyrolyseolier kræver ikke rensning, da de har en tilstrækkelig grad af renhed.

Hver affaldsgenanvendelsesmetode har fordele, men det afhænger helt af omkostningerne ved installationer: Jo mere effektiv og rentabel genbrugsmetoden er, jo dyrere er installationen og jo længere tilbagebetalingstid. På trods af disse mangler stræber staten efter at gennemføre projekter for effektiv og sikker genanvendelse af affald, idet den indser, at disse teknologier er fremtiden.