Lapseņu piesārņošana ar cietajiem atkritumiem un to apstrādes metodes. Sadzīves atkritumu pārstrāde kā bizness

Pašreizējā sistēma to apstrādei mūsu valstī tika izveidota jau gadā Padomju laiki. Galvenā metode, ar kuru pašlaik tiek apglabāti cietie sadzīves atkritumi, ir apglabāšana poligonā. No pirmā acu uzmetiena tas ir lētākais, taču, veicot aprēķinus, nereti aizmirstas ņemt vērā, ka bez objekta uzturēšanas izmaksām ir arī izmaksas par ekspluatācijas pārtraukšanu, dabai nodarīto zaudējumu atlīdzināšanu un neatgriezeniskiem resursu zaudējumiem.

Kā alternatīvu dažās megapilsētās cietos atkritumus apglabā, tos sadedzinot specializētās atkritumu apglabāšanas iekārtās. Taisnība, lai būtu godīgi, ir vērts atzīmēt, ka ir sadedzināšanas tehnoloģijas, kas samazina dioksīnu veidošanos. Turklāt šīs metodes rezultātā desmit reizes samazinās atkritumu apjoms un ir iespējams ražot siltumu vai elektroenerģiju, un iegūtie izdedži tiek pārstrādāti rūpniecībā.

Likvidēts arī ar aerobo biotermisko kompostēšanu. Pirms tam tie tiek sakārtoti. Visu, kas veidojas patēriņa rezultātā, var iedalīt trīs galvenajās grupās. Pirmais ir (cietie atkritumi), kurus var pārstrādāt noderīgi materiāli un saņemt noteiktus ienākumus no to pārdošanas, kas ļauj kompensēt izmaksas. Otrs ir bioloģiski noārdāmie atkritumi, kurus var pārvērst kompostā, lai gan ar to saistītās izmaksas ir grūti kompensējamas. Trešais ir nepārstrādājamie cietie atkritumi no šīs grupas dažādos veidos, atkarībā no to īpašā sastāva.

Aerobā biotermiskā kompostēšana mūsdienās tiek uzskatīta par visdaudzsološāko tehnoloģiju. Ar tās palīdzību cietie atkritumi tiek pārvērsti nekaitīgā stāvoklī un kļūst par kompostu, kas ir mēslojums, kas satur mikroelementus, fosforu, slāpekli un kāliju. Šāda cieto atkritumu izmešana ļauj tos atgriezt dabā kā dabiskos atkritumus.

Cieto atkritumu masveida pārstrādes izmantošana, izmantojot pēdējo metodi, mūsdienās ir apgrūtināta vairāku iemeslu dēļ: nepilnīga likumdošana, vienotas informācijas bāzes trūkums par visu veidu cietajiem atkritumiem, vāja kontrole pār noteikumu ievērošanu un nepietiekams finansējums. Ja pievēršamies pieredzei attīstītajām valstīm, tad kļūst skaidrs, ka pareizi to noteikt ir iespējams tikai tad, ja šim jautājumam pieiet sistemātiski. Visi ar atkritumu apglabāšanu saistītie procesi ir jākonfigurē un jāatkļūdo. Ir nepieciešams aptvert visu kopumā, ieskaitot atkritumu rašanās avotus (organizācijas un cilvēkus), transportēšanu, uzglabāšanu, šķirošanu, pārstrādi un galīgo apglabāšanu. Šīs problēmas risināšanā aktīvi jāiesaistās sabiedrībai un katram atsevišķam iedzīvotājam. Un pats galvenais, mums ir nepieciešams efektīvs mehānisms ekonomikas stimulēšanai racionālu un uzmanīga attieksme tam, ko daba mums ir devusi.

Visizplatītākā cieto atkritumu apglabāšanas metode ir sadedzināšana, kam seko iegūto pelnu apglabāšana īpašā poligonā. Ir diezgan daudz atkritumu sadedzināšanas tehnoloģiju - kamera, slānis, verdošā slāņa. Atkritumus var dedzināt sajaucot ar dabisko degvielu.

Termiskā apstrāde: process, priekšrocības un trūkumi

Degšanas metode(vai iekšā vispārējs skats cieto atkritumu apglabāšanas termiskās metodes) ir gan neapšaubāmas priekšrocības (cieto atkritumu sadegšanas siltumu var izmantot, lai ražotu elektrību un apsildītu ēkas, uzticama atkritumu apglabāšana), gan būtiski trūkumi. Obligāti laba sistēma dūmgāzu attīrīšana, jo, sadedzinot cietos atkritumus, izdalās hlorūdeņradis un fluorīds, sēra dioksīds, slāpekļa oksīdi, kā arī metāli un to savienojumi (Zn, Cd, Pb, Hg u.c., galvenokārt aerosolu veidā). atmosfērā un, Īpaši svarīgi ir tas, ka atkritumu sadegšanas laikā veidojas dioksīni un bifenili, kuru klātbūtne izplūdes gāzēs būtiski apgrūtina to attīrīšanu šo ļoti toksisko savienojumu zemās koncentrācijas dēļ.

Sadegšanas procesa veids ir pirolīze – cieto atkritumu termiskā sadalīšanās bez piekļuves gaisam. Pirolīzes izmantošana var samazināt cieto atkritumu ietekmi uz vidi un saņem tādus veselīgus produktus, Kā uzliesmojoša gāze, eļļa, sveķi un cietie atlikumi (pirokarbons).

Plaši tiek reklamēts sadzīves un rūpniecisko atkritumu augstās temperatūras apstrādes process burbuļotā izdedžu kausējumā (1. att.). Tehnoloģiskās shēmas galvenā vienība ir burbuļu krāsns, kuras dizains tika izstrādāts sadarbībā ar Stalproekt institūta (Maskava) speciālistiem.

Krāsns ir vienkārša un tai ir mazi izmēri, augsta veiktspēja un augsta darbības uzticamība.

Process tiek veikts šādi. Sadzīves atkritumi periodiski tiek ievadīti iekraušanas ierīcē. Stūmējs iemet tos izdedžu vannā, izpūstas ar skābekli bagātinātu gaisu. Vannā atkritumi tiek ātri iegremdēti intensīvi sajauktā putu kausējumā. Izdedžu temperatūra ir 1400 – 1500 °C. Intensīvas siltuma pārneses dēļ atkritumi tiek pakļauti liela ātruma pirolīzei un gazifikācijai. To minerālā daļa izšķīst sārņos, un metāla priekšmeti kūst, un šķidrs metāls nokrīt uz grīdas. Ar zemu kaloriju atkritumiem stabilizēšanai termiskais režīms kā papildu degviela tiek piegādāta krāsnī iekšā mazos daudzumos termiskās ogles. Var izmantot ogļu vietā dabasgāze. Lai iegūtu noteikta sastāva izdedžus, tiek ielādēta plūsma.

Izdedžus nepārtraukti vai periodiski izvada no krāsns caur sifonu un nosūta pārstrādei. Ķīmiskais sastāvs izdedžus var regulēt plašās robežās, iegūstot dažādu ražošanai piemērotas kompozīcijas celtniecības materiāli– akmens liešana, šķembas, pildvielas betonam, minerālšķiedra, cements.

Metāls iekļūst sifonā caur pārplūdi un tiek nepārtraukti vai pa daļām ielej kausā un pēc tam tiek nodots apstrādei vai ielej cūkām tieši pie krāsns vai granulēts. Degošās gāzes - atkritumu un ogļu pirolīzes un gazifikācijas produkti, kas izdalās no vannas - tiek sadedzināti virs vannas, piegādājot ar skābekli bagātinātu gaisu vai tīru skābekli.

Augstas temperatūras (1400 – 1600 °C) krāsns gāzes ar dūmu nosūcēju iesūc tvaika katlā dzesēšanai un izdevīga izmantošana viņu enerģija. Katls veic pilnīgu gāzu sadedzināšanu. Pēc tam atdzesētās gāzes tiek nosūtītas uz attīrīšanas sistēmu. Pirms to izlaišanas atmosfērā tās tiek attīrītas no putekļiem un kaitīgiem piemaisījumiem. Augstas temperatūras process, racionāla sadegšanas shēma, kas sastāv no gāzes fāzes redokspotenciāla kombinācijas un temperatūras režīms, izraisa zemu slāpekļa oksīdu (NOx) un citu piemaisījumu līmeni dūmgāzēs.

Augstas temperatūras sadegšanas dēļ dūmgāzēs ir ievērojami mazāk organisko savienojumu, jo īpaši dioksīnu.

Sārmu un sārmzemju metālu pārnešana tvaiku-gāzes fāzē procesa apstākļos veicina hlora, fluora un sēra oksīdu saistīšanos drošos savienojumos, kas gāzes attīrīšanas laikā tiek uztverti cietu putekļu daļiņu veidā. Gaisa aizstāšana ar skābekli ļauj 2–4 reizes samazināt dūmgāzu daudzumu, atvieglot to attīrīšanu un samazināt izplūdi toksiskas vielas atmosfērā. Tā vietā liels daudzums grunts pelni (līdz 25% parastās sadedzināšanas laikā), kas satur smagos krāsainos metālus un dioksīnus, veido inertus izdedžus, kas ir izejviela būvmateriālu ražošanai. Putekļi, kas tiek izvadīti no krāsns ar dūmgāzēm, tiek selektīvi uztverti dažādos tīrīšanas posmos. Putekļu daudzums ir 2–4 reizes mazāks nekā izmantojot tradicionālās krāsnis. Rupjie putekļi (līdz 60%) tiek atgriezti krāsnī, tālākai izmantošanai ir piemēroti smalkie putekļi, kas ir smago krāsaino metālu (Zn, Pb Cd, Sn u.c.) koncentrāts.

Mūsdienīgas cieto atkritumu termiskās apstrādes metodes

Gintsvetmetas institūts kopā ar citām Krievijas organizācijām ir izstrādājis tehnoloģiju cieto atkritumu termiskai apstrādei burbuļotā izdedžu kausējumā. Tā galvenā priekšrocība ir pašreizējās globālās dioksīnu problēmas risinājums: jau burbuļošanas bloka izejā praktiski nav ļoti toksisku savienojumu (dioksīni, furāni, poliaromātiskie ogļūdeņraži). Tajā pašā laikā tagad ir vairākas iekšzemes un ārvalstu metodes cieto atkritumu termiskai apstrādei, kas ir dažādās attīstības stadijās. Tabulā parādīti galvenie cieto atkritumu pārstrādes termisko metožu rādītāji, kas visvairāk zināmi ekologiem un šādu atkritumu apglabāšanas speciālistiem. Šīs metodes jau ir rūpnieciski izstrādātas, vai arī tām ir veikta liela mēroga pārbaude. Izmantoto procesu būtība:

CD process– cieto atkritumu sadedzināšana kurtuvē ar restēm (KR) vai katlu blokā uz dažāda dizaina restēm;
CS process– atkritumu sadedzināšana verdošā slānī (FB) no inerta materiāla (parasti noteikta izmēra smiltis);
Pirokseļa process– elektrometalurģiskā, tai skaitā atkritumu žāvēšana, pirolīze (sadedzināšana), minerālu sadegšanas atlikumu apstrāde izkausētajos izdedžos, kā arī dūmgāzu putekļu un gāzu attīrīšana;
process tādā vienībā kā Vaņukova krāsnī (PV)– kausēšana burbuļotā kausējumā;
institūtā izstrādāto procesu ķīmiskā fizika RAS - degšana– atkritumu gazifikācija blīvā gabala materiāla slānī bez to piespiedu sajaukšanas un pārvietošanas;
Termoselekcijas process– kombinēti, ieskaitot atkritumu sablīvēšanas, pirolīzes un augstas temperatūras gazifikācijas posmus (lai iegūtu sintēzes gāzi, inertus un dažus minerālproduktus un metālus);
Siemens process - pirolīze– pirogāzu un atdalīto oglekli saturošo atlikumu sadedzināšana, izmantojot ar skābekli nebagātinātu strūklu.

Cieto atkritumu sadedzināšana krāsns-katlu blokos (KR process), jo relatīvi zemas temperatūras(600 – 900 °C) praktiski neatrisina dioksīna problēmu. Turklāt tā rezultātā veidojas sekundāri (cieti nesadeguši) sārņi un putekļi, kuriem nepieciešama atsevišķa apstrāde vai kas tiek nosūtīti iznīcināšanai ar sekojošu negatīvas sekas videi. Šie trūkumi zināmā mērā ir raksturīgi QE procesam. Šeit mēs pievienojam nepieciešamību sagatavot izejvielas pārstrādei, lai saglabātu daļiņu izmēru sadalījumu.

Krievijas Zinātņu akadēmijas Ķīmiskās fizikas institūta izstrādātā procesa trūkumi ietver:

nepieciešamība šķirot un sasmalcināt atkritumus līdz noteiktiem izmēriem; noteikta granulometriskā sastāva dzesēšanas šķidruma pievienošana un sekojoša atdalīšana;
nepieciešamība izstrādāt dārgu dūmgāzu attīrīšanas sistēmu - sintēzes gāzi, kas ir oglekļa monoksīda un ūdeņraža maisījums.

Cieto atkritumu kausēšanas procesam burbuļotā kausējumā (PV krāsnī) jāatzīmē (papildus dioksīna drošībai) vēl divas priekšrocības: salīdzinoši augsta īpatnējā produktivitāte un zema putekļu noņemšana. Šie indikatori rodas burbuļošanas efekta dēļ (intensīva kausējuma vannas gāzes attīrīšana un krāsns darba telpas virs vannas piesātinājums ar šļakatām). Svarīgs pozitīvs faktors ir rūpnieciskās pieredzes klātbūtne to darbībā krāsainās metalurģijas uzņēmumos Krievijā un Kazahstānā. Kopumā var teikt, ka jaunākā vietējā attīstība pēc galvenajiem rādītājiem ir pārāka par citām vietējām un ārvalstu cieto atkritumu pārstrādes tehnoloģijām un ir noteikts zinātniski tehnisks sasniegums globālās vides problēmas risināšanā.

Šobrīd viens no autoriem promocijas darba projekta direktora vadībā izstrādā stacijas cieto atkritumu poligona projektu. Arkhonskaya North Osetia-Alania, kur ir aktuāls jautājums par neapmierinošu cieto sadzīves atkritumu apsaimniekošanu. Izstrādājot šo projektu, tiks ņemti vērā ieskicētie risinājumi cieto atkritumu apsaimniekošanai un, pirmkārt, šo atkritumu iepriekšēja šķirošana un polimēru un citu atkritumu ieguve tālākai pārstrādei.

Cieto atkritumu biotermiskā apstrāde: aerobā fermentācija

No biotermiskām metodēm praksē lielākais sadalījums saņēma aerobo fermentāciju, ko mēdz dēvēt par kompostēšanu (pēc fermentācijas galaprodukta nosaukuma – komposts, lietots g. lauksaimniecība).

Fermentācija ir bioķīmisks process, kurā mikroorganismi sadala atkritumu organisko daļu. Bioķīmiskajās reakcijās mijiedarbojas organiskais materiāls, skābeklis un baktērijas (saprofītiskie aerobie mikroorganismi, kas MS ir pietiekamā daudzumā), un izdalās oglekļa dioksīds, ūdens un siltums (materiāls pašizsilst līdz 60-70°C). Procesu pavada humusa sintēze. Mikroorganismu, kas iznīcina atkritumus, vairošanās ir iespējama pie noteiktas oglekļa un slāpekļa attiecības.

Labāko kontaktu starp organiskajām vielām un mikroorganismiem nodrošina materiāla sajaukšana, kā rezultātā fermentācijas procesā pašsasilstot tiek iznīcināta lielākā daļa patogēno mikroorganismu, helmintu olas, mušu kāpuri.

Saskaņā ar angļu speciālistu pētījumu rezultātiem fermentācijas sākumposmā notiek maisījuma mineralizācija, par ko liecina kopējā oglekļa satura samazināšanās. organisko vielu un humīnskābes. Iegūtajai biomasai ir augsta polimerizācijas pakāpe, un to raksturo ievērojama (salīdzinot ar augsni) slāpekļa koncentrācija. Fermentācijas procesā biomasā samazinās fenola grupu saturs un palielinās HOOC un C=0 grupu saturs.

Pabeigtā fermentācijas procesa rezultātā bioloģiski noārdāmā materiāla masa tiek samazināta uz pusi un tiek iegūts ciets, stabilizēts produkts.

Kompostēšana pēc cieto atkritumu apglabāšanas pasaules praksē ir attīstījusies kā alternatīva sadedzināšanai. Par kompostēšanas vides mērķi var uzskatīt daļas atkritumu atgriešanu dabiskajā ciklā.

Cieto atkritumu kompostēšana visintensīvāk attīstījās no 60. gadu beigām līdz 80. gadu sākumam, galvenokārt valstīs Rietumeiropa(Itālija, Francija, Nīderlande). Vācijā rūpnīcu būvniecības kulminācija iestājās 80. gadu otrajā pusē (1985. gadā kompostā tika pārstrādāti 3% cieto atkritumu, 1988. gadā - ap 5%). Interese par kompostēšanu atkal pieauga 90. gadu vidū, pamatojoties uz iesaistīšanos pārstrādē nevis cietos atkritumus, bet gan selektīvi savāktos pārtikas un augu atkritumus, kā arī dārzkopības un parku kompleksa atkritumus ( termiskā apstrāde no šiem atkritumiem ir apgrūtināta augstā mitruma dēļ, un apglabāšana ir saistīta ar nekontrolētu infiltrāta un biogāzes veidošanos). Eiropas praksē līdz 2000. gadam vairāk nekā 100 rūpnīcās (no kurām 60 ražotnes tika uzceltas 1992.–1995. gadā) gadā tika pārstrādāti aptuveni 4,5 miljoni tonnu atkritumu, izmantojot aerobo fermentāciju.

NVS valstīs sākotnējo cieto atkritumu tiešo kompostēšanu izmanto deviņās rūpnīcās: Sanktpēterburgā (pirmā rūpnīca g. bijusī PSRS, celta 1971. gadā; 1994. gada beigās tika nodota ekspluatācijā otra rūpnīca Sanktpēterburgā), Ņižņijnovgorodā, Minskā un Mogiļevā, Taškentā, Alma-Atā, Tbilisi un Baku (visas rūpnīcas projektēja Giprokomunstroy institūts, Mogiļeva - Belkommunproekt Institūts), 1998. gadā Toljati tika nodota ekspluatācijā rūpnīca, kurā tika veikta sākotnējā, bet neefektīvā cieto atkritumu šķirošana.

Jāņem vērā, ka atkritumu neviendabīgā sastāva dēļ cieto atkritumu tieša kompostēšana ir nepraktiska, jo iegūtais komposts ir piesārņots ar stiklu un smagajiem metāliem (pēdējie, kā minēts, atrodas bīstamajos sadzīves atkritumos - galvanisko elementu atkritumos, dienasgaismas spuldzes).

Pirmajās mehanizētajās rūpnieciskajās rūpnīcās cietos atkritumus visbiežāk kompostēja kaudzēs, periodiski pakļaujot materiālu ārdīšanai.

Pašlaik rūpniecībā visizplatītākās ir trīs aerobās fermentācijas metodes:

fermentācija (kompostēšana) biobumbās;
tuneļa kompostēšana (fermentācija);
fermentācija (kompostēšana) turēšanas baseinā.

NVS kopš 1971. gada tiek praktizēta tikai kompostēšana biomucās (materiāla iekraušanas un izkraušanas režīmā biomucas rotācijas ātrums ir 1,5 min1, pārējā laikā 0,2 min1). Krievijā (rūpnīca Toljati), pamatojoties uz cementa krāsnīm, biobungas tiek ražotas divos izmēros - 36 un 60 m garumā; biomucu diametrs - 4 m.

Vide vienmēr ir bijusi cilvēces resursu avots, taču ilgu laiku tās dzīves aktivitātei nebija manāmas ietekmes uz dabu. Tikai kopš pagājušā gadsimta beigām, reibumā saimnieciskā darbība Zemes biosfērā sāka notikt ievērojamas izmaiņas. Tagad tie ir sasnieguši satraucošus apmērus.

Problēmas mērogs

Straujš iedzīvotāju skaita un patēriņa līmeņa pieaugums dabas resursi, mūsdienu materiālu ražošanas tempi noved pie nepārdomātas attieksmes pret dabu. Ar šādu attieksmi milzīga daļa no dabas ņemtajiem resursiem tiek atdota tai atkritumu veidā, kaitīgi un tālākai izmantošanai nederīgi.

Zinātnieki lēš, ka pasaulē ik dienas rodas 5 tonnas atkritumu, savukārt to daudzums ik gadu palielinās par 3% pēc tilpuma. Sadzīves atkritumu uzkrāšanās uz virsmas ir kaitīga apkārtējā daba, piesārņojot ūdeni, augsni un atmosfēru un apdraudot visas dzīvības pastāvēšanu uz planētas. Tāpēc viens no svarīgākajiem jautājumiem visā pasaulē ir sadzīves atkritumu izvešana.

Sadzīves atkritumu klasifikācija

Sadzīves atkritumus var klasificēt pēc vairākiem kritērijiem.

Tādējādi sadzīves atkritumus pēc sastāva nosacīti iedala bioloģiskajos atkritumos un nebioloģiskajos atkritumos (atkritumos).

žurkas;
prusaku

Prusaki var būt nesēji dažādi veidi slimības

Nebioloģiskie atkritumi ietver:

papīrs;
plastmasa;
metāls;
tekstils;
stikls;
gumija.

Šo atkritumu sadalīšanās process var ilgt aptuveni 2-3 gadus, un vairumā gadījumu to pavada toksisku vielu izdalīšanās, nodarot kaitējumu videi un cilvēkiem.

Autors agregācijas stāvoklis atkritumi ir sadalīti:

grūti;
šķidrums;
gāzveida;
pastas;
želejas;
suspensijas;
emulsijas.

Pēc izcelsmes atkritumus iedala:

Rūpnieciskais – sadzīves atkritumu veids, kas rodas ražošanas procesā.
Būvniecība - veidojas būvniecības un uzstādīšanas darbu, ceļu, ēku remonta, kā arī to nojaukšanas laikā.
Radioaktīvie atkritumi.
Cietie sadzīves atkritumi (CAT) rodas dzīvojamo māju sektorā, tirdzniecības uzņēmumos, izglītības, veselības aprūpes un sociālās kultūras iestādēs.

Tās ir preces, kas laika gaitā ir zaudējušas patēriņa īpašības un pārvērtušās atkritumos, kā arī cietos atkritumus pieskaita ceļu un pagalmu atkritumiem.

Nozīmīgākā sadzīves atkritumu daļa ir sadzīves atkritumi. Katram atkritumu veidam ir īpašas atkritumu iznīcināšanas metodes.

Atkritumu pārstrāde

Cieto atkritumu apglabāšanas process notiek vairākos posmos:

kolekcija;
transportēšana;
izmitināšana;
neitralizācija;
apbedīšana;
uzglabāšana;
otrreizēja pārstrāde;
iznīcināšana.

Pirmkārt, atbrīvošanās no atkritumiem ietver to rūpīgu šķirošanu. Atkritumu sākotnējās šķirošanas un pārstrādes uzdevums ir ievērojami vienkāršots atsevišķa kolekcija atkritumi, tiek reklamēti lielākajā daļā Eiropas valstu.

Cieto sadzīves atkritumu iznīcināšanas metodes

Tās iznīcināšanai ir dažādas iespējas. Tādējādi galvenais cieto atkritumu apglabāšanas veids ir apglabāšana īpašās vietās (poligonos).

Poligonos neatgūstamie atkritumi tiek iznīcināti - sadzīves atkritumi tiek pārstrādāti, kā rezultātā tie gandrīz pilnībā pārstāj eksistēt kā atkritumi. Apglabāšanas metode nav piemērota visu veidu cietajiem atkritumiem, bet tikai nedegošiem atkritumiem vai vielām, kas sadedzinot izdala toksiskas vielas.

Šīs metodes priekšrocība ir tāda, ka tai nav nepieciešamas ievērojamas finansiālas izmaksas un lielu zemes gabalu klātbūtne. Bet šīs metodes izmantošanai ir arī trūkumi - gāzes uzkrāšanās pazemes atkritumu sabrukšanas laikā.

Briketēšana ir jauna, praksē vēl plaši neizmantota cieto atkritumu iznīcināšanas metode. Tas ietver viendabīgu atkritumu iepriekšēju šķirošanu un iepakošanu atsevišķās briketēs, un pēc tam to uzglabāšanu speciāli tam paredzētās vietās (poligonos).

Briketēšanas atkritumi ļauj ievērojami ietaupīt vietu

Šādā veidā iepakotie atkritumi tiek presēti, kas ievērojami atvieglo to transportēšanu, jo ievērojami samazinās apjoms.

Briketētie atkritumi paredzēti tālākai pārstrādei un iespējamais pielietojums rūpnieciskiem nolūkiem. Kopā ar tādu metodi kā cieto sadzīves atkritumu pārstrāde, briketējot tos var transportēt apglabāšanai vai apglabāšanai termiski apstrādājot.

Pēc būtības šī metode ir līdzīga apbedīšanas metodei, taču praksē tai ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar to. Metodes trūkumi ir tādi, ka emitēto atkritumu neviendabīgums un sākotnējais smagais piesārņojums atkritumu konteineri un dažu atkritumu komponentu izmaiņas rada lielākas grūtības briketēšanas procesā.

Un tādu sastāvdaļu kā akmens, smilšu un stikla augstā abrazivitāte traucē presēšanas procesu.

Tā kā šīm atkritumu apstrādes metodēm, neskatoties uz to lētumu, ir vairāki trūkumi, labākais variants būs pilnīga atkritumu apglabāšana to pārstrādes laikā pārstrādājamos materiālos un degvielā, kā arī to iespējamā atkārtota izmantošana.

Jauns veids, kā pārstrādāt atkritumus

Atkritumu izvešana

Pārstrādājot atkritumus (latīņu saknes utilis — noderīgi), atkritumus vēlāk var izmantot dažādiem mērķiem.

Atkritumos, kas jālikvidē, ietilpst:

visu veidu metāli;
stikls;
polimēri;
izstrādājumi no dzijas un auduma;
papīrs;
gumija;
organiskie sadzīves un lauksaimniecības atkritumi.

Mūsdienās visefektīvākā iznīcināšanas metode ir pārstrāde.

Citiem vārdiem sakot, otrreizējā pārstrāde ir īpašs jēdziena “cieto sadzīves atkritumu apglabāšana” gadījums.

Pārstrādājot, atkritumi tiek atgriezti tehnoģenēzes procesā. Ir divas atkritumu pārstrādes iespējas:

Atkritumu atkārtota izmantošana paredzētajam mērķim pēc atbilstošas drošas apstrādes un marķēšanas. Piemēram, atkārtoti izmantojot stikla un plastmasas traukus.
Atkritumu atgriešana pēc apstrādes uz ražošanas cikls. Piemēram, skārda konteineri nonāk tērauda ražošanā, makulatūra nonāk papīra un kartona ražošanā.

Atsevišķi atkritumu veidi, kurus vairs nevar izmantot paredzētajam mērķim, tiek pārstrādāti, pēc tam tos lietderīgāk atgriezt ražošanas ciklā kā otrreizējās izejvielas. Tādējādi daļu atkritumu var izmantot siltumenerģijas un elektroenerģijas ražošanai.

Papildus jau uzskaitītajām cieto atkritumu apglabāšanu var veikt ar vairākām citām metodēm. Katrs no tiem ir piemērojams noteiktam atkritumu veidam, un tam ir savas priekšrocības un trūkumi.

Atkritumu termiskā apstrāde

Termiskā apstrāde attiecas uz vairākām metodēm:

dedzināšana;
zemas temperatūras pirolīze;
plazmas apstrāde (augstas temperatūras pirolīze).

Vienkāršā atkritumu sadedzināšanas metode ir visizplatītākā un viena no lētākajām atkritumu apsaimniekošanas metodēm. Tieši sadegšanas laikā tiek apglabāti lieli atkritumu apjomi, un iegūtie pelni aizņem mazāk vietas, nepakļaujas sabrukšanas procesiem un neizdala atmosfērā kaitīgas gāzes. Tas nav toksisks un tam nav nepieciešamas īpaši aprīkotas apbedīšanas vietas.

Galvenais šajā metodē ir tas, ka, sadedzinot atkritumus, izdalās liels daudzums siltumenerģijas, kas pēdējā laikā iemācījās to izmantot atkritumu sadedzināšanas uzņēmumu autonomai darbībai. Un tā pārpalikums tiek novirzīts uz pilsētas stacijām, kas ļauj nodrošināt elektrību un siltumu veselām teritorijām.

Šīs metodes trūkums ir tāds, ka sadegšanas laikā papildus drošām sastāvdaļām rodas piesātināts toksiskas vielas dūmi, kas rada blīvu aizkaru virs zemes virsmas un izraisa ievērojamus atmosfēras ozona slāņa traucējumus, veicinot tā retināšanu un ozona caurumu veidošanos.

Augstas un zemas temperatūras pirolīze

-Šo process atkritumu gazifikācija, kas notiek kušanas temperatūrā, kas ir augstāka nekā tradicionālajā pārstrādes rūpnīcā (virs 900°C).

Rezultātā tiek iegūts stiklveida produkts, kas ir absolūti nekaitīgs un neprasa papildu iznīcināšanas izmaksas. Šī procesa dizains ļauj iegūt gāzi no atkritumu organiskajām sastāvdaļām, ko pēc tam izmanto elektrības un tvaika ražošanai.

Šīs metodes galvenā priekšrocība ir tā, ka tā ļauj veiksmīgi atrisināt videi draudzīgas atkritumu apglabāšanas problēmu bez papildu izmaksām par iepriekšēju sagatavošanu, šķirošanu un žāvēšanu.

Zemas temperatūras pirolīzes (temperatūra no 450 līdz 900°C) priekšrocības ir:

izmantošana gandrīz visu veidu sadzīves atkritumu pārstrādei, iepriekš rūpīgi atlasīti;
plastmasas ražošanā izmantoto pirolīzes eļļu iegūšana;
pirolīzes gāzes izdalīšana, kas piemērota turpmākai lietošanai.

Turklāt ir atkritumu apglabāšanas metode, ko sauc par kompostēšanu. Tā kā lielākā daļa atkritumu sastāv no dažādām organiskām atliekām, tie ir pakļauti straujai puves dabiskajā vidē.

Kompostēšanas metode ir balstīta uz šo organisko vielu īpašību. Kompostēšanas procesā ne tikai tiek atbrīvota milzīga daļa atkritumu, kas piesārņo vidi, bet arī rodas lauksaimniecībai noderīgas vielas - mēslojums.

Piedāvātās atkritumu apglabāšanas metodes ļauj pārstrādāt atkritumus ar vismazāko negatīvo ietekmi uz vidi.

Video: Mūsdienīga pieeja atkritumu izvešanai

Termiskā apstrāde: process, priekšrocības un trūkumi

Degšanas metode(vai kopumā cieto atkritumu apglabāšanas termiskām metodēm) ir gan neapšaubāmas priekšrocības (cieto atkritumu sadegšanas siltumu var izmantot, lai ražotu elektrību un apsildītu ēkas, uzticama atkritumu apglabāšana), gan būtiski trūkumi. Nepieciešama laba dūmgāzu attīrīšanas sistēma, jo, sadedzinot cietos atkritumus, ūdeņraža hlorīdu un fluorīdu, sēra dioksīdu, slāpekļa oksīdus, kā arī metālus un to savienojumus (Zn, Cd, Pb, Hg u.c., galvenokārt atkritumu veidā) aerosoli) izdalās atmosfērā), un, kas ir īpaši svarīgi, atkritumu sadegšanas laikā veidojas dioksīni un bifenili, kuru klātbūtne izplūdes gāzēs ievērojami apgrūtina to attīrīšanu, jo ir zema šo ļoti toksisko savienojumu koncentrācija.

Sadegšanas procesa veids ir pirolīze – cieto atkritumu termiskā sadalīšanās bez piekļuves gaisam. Pirolīzes izmantošana ļauj samazināt cieto atkritumu ietekmi uz vidi un iegūt noderīgus produktus, piemēram, uzliesmojošu gāzi, eļļu, sveķus un cieto atlikumu (pirokarbonu).

Krāsns ir vienkārša un tai ir mazi izmēri, augsta veiktspēja un augsta darbības uzticamība.

Process tiek veikts šādi. Sadzīves atkritumi periodiski tiek ievadīti iekraušanas ierīcē. Stūmējs iemet tos izdedžu vannā, izpūstas ar skābekli bagātinātu gaisu. Vannā atkritumi tiek ātri iegremdēti intensīvi sajauktā putu kausējumā. Izdedžu temperatūra ir 1400 – 1500 °C. Intensīvas siltuma pārneses dēļ atkritumi tiek pakļauti liela ātruma pirolīzei un gazifikācijai. To minerālā daļa izšķīst sārņos, un metāla priekšmeti izkūst, un šķidrais metāls nokrīt uz pavarda. Kad atkritumos ir zems kaloriju saturs, termiskās ogles tiek piegādātas nelielos daudzumos uz krāsni, lai stabilizētu termisko režīmu kā papildu degvielu. Ogļu vietā var izmantot dabasgāzi. Lai iegūtu noteikta sastāva izdedžus, tiek ielādēta plūsma.

Izdedžus nepārtraukti vai periodiski izvada no krāsns caur sifonu un nosūta pārstrādei. Izdedžu ķīmisko sastāvu var regulēt plašās robežās, iegūstot dažādu būvmateriālu ražošanai piemērotas kompozīcijas - akmens lējumu, šķembas, betona pildvielas, minerālšķiedru, cementu.

Augstas temperatūras (1400 – 1600 °C) krāsns gāzes ar dūmu nosūcēju iesūc tvaika katlā dzesēšanai un to enerģijas lietderīgai izmantošanai. Katls veic pilnīgu gāzu sadedzināšanu. Pēc tam atdzesētās gāzes tiek nosūtītas uz attīrīšanas sistēmu. Pirms izplūdes atmosfērā tās tiek attīrītas no putekļiem un kaitīgiem piemaisījumiem. Augstas procesa temperatūras un racionāla sadegšanas shēma, kas sastāv no gāzes fāzes redokspotenciāla un temperatūras apstākļu kombinācijas, nosaka zemo slāpekļa oksīdu (NOx) un citu piemaisījumu saturu dūmgāzēs.

Augstas temperatūras sadegšanas dēļ dūmgāzēs ir ievērojami mazāk organisko savienojumu, jo īpaši dioksīnu.

Sārmu un sārmzemju metālu pārnešana tvaiku-gāzes fāzē procesa apstākļos veicina hlora, fluora un sēra oksīdu saistīšanos drošos savienojumos, kas gāzes attīrīšanas laikā tiek uztverti cietu putekļu daļiņu veidā. Gaisa aizstāšana ar skābekli ļauj 2–4 reizes samazināt dūmgāzu daudzumu, atvieglot to attīrīšanu un samazināt toksisko vielu izplūdi atmosfērā. Liela daudzuma pelnu atlikumu (līdz 25% parastās sadedzināšanas laikā), kas satur smagos krāsainos metālus un dioksīnus, vietā veidojas inerti izdedži, kas ir izejviela būvmateriālu ražošanai. Putekļi, kas tiek izvadīti no krāsns ar dūmgāzēm, tiek selektīvi uztverti dažādos tīrīšanas posmos. Putekļu daudzums ir 2–4 reizes mazāks nekā izmantojot tradicionālās krāsnis. Rupjie putekļi (līdz 60%) tiek atgriezti krāsnī, tālākai izmantošanai ir piemēroti smalkie putekļi, kas ir smago krāsaino metālu (Zn, Pb Cd, Sn u.c.) koncentrāts.

Mūsdienīgas cieto atkritumu termiskās apstrādes metodes

CD process– cieto atkritumu sadedzināšana kurtuvē ar restēm (KR) vai katlu blokā uz dažāda dizaina restēm;
CS process– atkritumu sadedzināšana verdošā slānī (FB) no inerta materiāla (parasti noteikta izmēra smiltis);
Pirokseļa process– elektrometalurģiskā, tai skaitā atkritumu žāvēšana, pirolīze (sadedzināšana), minerālu sadegšanas atlikumu apstrāde izkausētajos izdedžos, kā arī dūmgāzu putekļu un gāzu attīrīšana;
process tādā vienībā kā Vaņukova krāsnī (PV)– kausēšana burbuļotā kausējumā;
process, kas izstrādāts Krievijas Zinātņu akadēmijas Ķīmiskās fizikas institūtā - sadedzināšana– atkritumu gazifikācija blīvā gabala materiāla slānī bez to piespiedu sajaukšanas un pārvietošanas;
Termoselekcijas process– kombinēti, ieskaitot atkritumu sablīvēšanas, pirolīzes un augstas temperatūras gazifikācijas posmus (lai iegūtu sintēzes gāzi, inertus un dažus minerālproduktus un metālus);
Siemens process - pirolīze– pirogāzu un atdalīto oglekli saturošo atlikumu sadedzināšana, izmantojot ar skābekli nebagātinātu strūklu.

Cieto atkritumu sadedzināšana katlu krāsnīs (KR process) salīdzinoši zemās temperatūrās (600 – 900 °C) praktiski neatrisina dioksīna problēmu. Turklāt tas rada sekundāros (cietos, nesadegušos) izdedžus un putekļus, kuriem nepieciešama atsevišķa apstrāde vai tie tiek nosūtīti iznīcināšanai ar sekojošu negatīvu ietekmi uz vidi. Šie trūkumi zināmā mērā ir raksturīgi QE procesam. Šeit mēs pievienojam nepieciešamību sagatavot izejvielas pārstrādei, lai saglabātu daļiņu izmēru sadalījumu.

Krievijas Zinātņu akadēmijas Ķīmiskās fizikas institūta izstrādātā procesa trūkumi ietver:

nepieciešamība šķirot un sasmalcināt atkritumus līdz noteiktiem izmēriem; noteikta granulometriskā sastāva dzesēšanas šķidruma pievienošana un sekojoša atdalīšana;
nepieciešamība izstrādāt dārgu dūmgāzu attīrīšanas sistēmu - sintēzes gāzi, kas ir oglekļa monoksīda un ūdeņraža maisījums.

Cieto atkritumu biotermiskā apstrāde: aerobā fermentācija

No praksē izmantotajām biotermālajām metodēm visplašāk tiek izmantota aerobā fermentācija, ko mēdz dēvēt par kompostēšanu (pēc fermentācijas gala produkta nosaukuma - komposts, izmanto lauksaimniecībā).

Saskaņā ar angļu speciālistu pētījumu rezultātiem fermentācijas sākumposmā notiek maisījuma mineralizācija, par ko liecina organisko vielu un humīnskābju kopējā oglekļa satura samazināšanās. Iegūtajai biomasai ir augsta polimerizācijas pakāpe, un to raksturo ievērojama (salīdzinot ar augsni) slāpekļa koncentrācija. Fermentācijas procesā biomasā samazinās fenola grupu saturs un palielinās HOOC un C=0 grupu saturs.

Pabeigtā fermentācijas procesa rezultātā bioloģiski noārdāmā materiāla masa tiek samazināta uz pusi un tiek iegūts ciets, stabilizēts produkts.

Cieto atkritumu kompostēšana visintensīvāk attīstījās no 60. gadu beigām līdz 80. gadu sākumam, galvenokārt Rietumeiropas valstīs (Itālijā, Francijā, Nīderlandē). Vācijā rūpnīcu būvniecības kulminācija iestājās 80. gadu otrajā pusē (1985. gadā kompostā tika pārstrādāti 3% cieto atkritumu, 1988. gadā - ap 5%). Interese par kompostēšanu atkal pieauga 90. gadu vidū, pamatojoties uz iesaistīšanos pārstrādē nevis cietos atkritumus, bet gan selektīvi savāktos pārtikas un augu atkritumus, kā arī dārzkopības un parku kompleksu atkritumus (šo atkritumu termiskā apstrāde ir apgrūtināta augstās kvalitātes dēļ mitrums, un apbedīšana ir saistīta ar nekontrolētu filtrāta un biogāzes veidošanos). Eiropas praksē līdz 2000. gadam vairāk nekā 100 rūpnīcās (no kurām 60 ražotnes tika uzceltas 1992.–1995. gadā) gadā tika pārstrādāti aptuveni 4,5 miljoni tonnu atkritumu, izmantojot aerobo fermentāciju.

NVS valstīs oriģinālo cieto atkritumu tiešo kompostēšanu izmanto deviņās ražotnēs: Sanktpēterburgā (pirmā rūpnīca bijušajā PSRS, celta 1971. gadā; 1994. gada beigās Sanktpēterburgā tika nodota ekspluatācijā otrā ražotne) , Ņižņijnovgoroda, Minska un Mogiļeva, Taškenta, Alma-Ata, Tbilisi un Baku (visas rūpnīcas projektēja Giprokommunstroy Institute, Mogilevsky - Belkommunproekt institūts 1998. gadā tika nodota ekspluatācijā rūpnīca Toljati, kur provizoriski, bet tika īstenota neefektīva cieto atkritumu šķirošana.

Pirmajās mehanizētajās rūpnieciskajās rūpnīcās cietos atkritumus visbiežāk kompostēja kaudzēs, periodiski pakļaujot materiālu ārdīšanai.

Pašlaik rūpniecībā visizplatītākās ir trīs aerobās fermentācijas metodes:

fermentācija (kompostēšana) biobumbās;
tuneļa kompostēšana (fermentācija);
fermentācija (kompostēšana) turēšanas baseinā.

Pareiza atkritumu iznīcināšana ir milzīgs solis ceļā uz vides uzlabošanu.

Ir vairāk nekā viens veids, kā pārstrādāt atkritumus.

Katras metodes galvenais uzdevums ir izpildīt uzdevumu, neļaujot izplatīties kaitīgās baktērijas un mikroorganismiem. Tajā pašā laikā ir jāsamazina kaitīgo vielu daudzums, kas izdalās pašas apglabāšanas laikā.

Apskatīsim atkritumu izvešanas iespējas un izvērtēsim, cik katra no tām ir efektīva.

Atkritumu apglabāšana poligonos

Poligoni kalpo atkritumu savākšanai un apstrādei dabiskā veidā. Daudzām no tām ir ļoti vienkārša un saprotama pārstrādes sistēma: tiklīdz tiek savākts noteikts atkritumu daudzums, tas tiek aprakts. Šī metode ir ne tikai novecojusi, tā ir bumba ar laika degli, jo ir materiāli, kas nesadalās gadu desmitiem.

Tie daži izmēģinājumu poligoni, kuru rīcībā ir ražošanas cehi, darbojas šādi: iebraukušās automašīnas tiek reģistrētas kontrolpunktā. Tur arī mēra korpusa tilpumu, lai noteiktu utilizācijas izmaksas; tiek mērīts radiācijas līmenis. Ja tas pārsniedz pieņemamiem standartiem, auto nelaiž cauri.

No kontrolpunkta automašīna tiek nosūtīta uz atkritumu šķirošanas cehu. Šķirošana notiek manuāli: mašīna padod atkritumus uz konveijera lentes, un no turienes strādnieki izvēlas pudeles, papīru utt. Sašķirotie materiāli tiek ievietoti konteineros bez dibena, no kuriem atkritumi nonāk tieši būrī un zem preses. Kad process ir pabeigts, arī atlikušie atkritumi (nevienā no kategorijām neietilpst) tiek sablīvēti un nogādāti tieši uz poligonu. Tā kā ilgstoši sadalās materiāli ir šķiroti, atlikušos atkritumus var pārklāt ar augsni.

Plastmasas pudeles, kartonu un dažus citus atkritumus uzņēmumi iepērk ražošanai. Piemēram, no plastmasas pudeles un konteineri, tīkli dārzeņiem tiek izgatavoti no stikla pudeles un fragmenti - jauni izstrādājumi, izgatavoti no kartona - tualetes papīrs.

Poligonos pieņemtie materiāli:

Sadzīves atkritumi no dzīvojamām ēkām, iestādēm, uzņēmumiem, kas nodarbojas ar rūpniecības un pārtikas preču tirdzniecību.
Atkritumi būvniecības organizācijas, ko var pielīdzināt cietajiem sadzīves atkritumiem.
Var pieņemt rūpnieciskie atkritumi 4 bīstamības klases, ja to daudzums nepārsniedz trešdaļu no pieņemtajiem atkritumiem.

Atkritumi, kuru ievešana poligonā ir aizliegta:

Būvgruži 4 bīstamības klases, kas satur azbestu, pelnus, izdedžus.
Rūpnieciskie atkritumi 1, 2, 3 bīstamības klases.
Radioaktīvie atkritumi.
Poligoni tiek sakārtoti saskaņā ar stingriem sanitārajiem standartiem un tikai tajās vietās, kur cilvēka inficēšanās risks ar baktērijām caur gaisu vai ūdeni ir samazināts līdz minimumam. Apdzīvotā telpa ir paredzēta aptuveni 20 gadu kalpošanai.

Kompostēšana

Šī apstrādes metode ir pazīstama dārzniekiem, kuri augu mēslošanai izmanto sapuvušus organiskos materiālus. Atkritumu kompostēšana ir iznīcināšanas metode, kuras pamatā ir organisko materiālu dabiska sadalīšanās.

Mūsdienās ir zināma metode, kā kompostēt pat nešķirotu sadzīves atkritumu plūsmu.

Pilnīgi iespējams no atkritumiem iegūt kompostu, ko vēlāk varētu izmantot lauksaimniecībā. PSRS tika uzceltas daudzas rūpnīcas, kuras pārstāja darboties, jo atkritumos bija liels daudzums smago metālu.

Mūsdienās kompostēšanas tehnoloģijas Krievijā ir saistītas ar nešķirotu atkritumu fermentāciju bioreaktoros.

Iegūto produktu nevar izmantot lauksaimniecībā, tāpēc to izmanto turpat atkritumu poligonos - izmanto atkritumu segšanai.

Šī apglabāšanas metode tiek uzskatīta par efektīvu, ja iekārta ir aprīkota ar augsto tehnoloģiju aprīkojumu.

Vispirms no atkritumiem tiek izņemti metāli, baterijas un plastmasa.

Atkritumu sadedzināšanas priekšrocības: mazāk;
nepatīkamas smakas
samazinās kaitīgo baktēriju un izmešu skaits;
iegūtā masa nepiesaista grauzējus un putnus;

Degšanas laikā ir iespējams iegūt enerģiju (termisko un elektrisko).

Trūkumi:
dārga atkritumu sadedzināšanas iekārtu būvniecība un darbība;
būvniecība ilgst vismaz 5 gadus;
Dedzinot atkritumus, atmosfērā izdalās kaitīgas vielas;

Sadedzināšanas pelni ir toksiski, un tos nevar uzglabāt parastajos poligonos. Tam nepieciešamas īpašas uzglabāšanas telpas.

Pilsētu budžeta trūkuma, neatbilstības ar atkritumu pārstrādes uzņēmumiem un citu iemeslu dēļ Krievijā vēl nav izveidota atkritumu sadedzināšanas iekārtu ražošana.

Pirolīze, tās veidi un priekšrocības Pirolīze ir atkritumu sadedzināšana īpašās kamerās, kas novērš skābekļa piekļuvi.

. Ir divi veidi:
Augsta temperatūra - degšanas temperatūra krāsnī ir virs 900°C.

Zema temperatūra - no 450 līdz 900°C.

Salīdzinot parasto sadedzināšanu kā atkritumu apglabāšanas metodi un zemas temperatūras pirolīzi, var identificēt šādas otrās metodes priekšrocības:
pirolīzes eļļu iegūšana, ko pēc tam izmanto plastmasas ražošanā;
pirolīzes gāzes izdalīšana, kas iegūta pietiekamā daudzumā, lai nodrošinātu energoresursu ražošanu; izceļas minimālais daudzums;
kaitīgās vielas

Pirolīzes rūpnīcās tiek pārstrādāti gandrīz visa veida sadzīves atkritumi, taču vispirms tie ir jāsašķiro.

Augstas temperatūras pirolīzei savukārt ir priekšrocības salīdzinājumā ar zemas temperatūras pirolīzi:
nav nepieciešams šķirot atkritumus;
pelnu atlikumu masa ir daudz mazāka, un to var izmantot rūpniecībā un celtniecībā; degšanas temperatūrā virs 900°C tie sadalās bīstamām vielām
nenokļūstot vidē;

Iegūtajām pirolīzes eļļām nav nepieciešama attīrīšana, jo tām ir pietiekama tīrības pakāpe.