Утилизация и ликвидация промышленных отходов

Промышленные отходы делятся на твердые и жидкие, кроме того отходы делятся по химическому, гигиеническому и технологическому признакам (ГОСТ 1639). Основными направлениями ликвидации и переработки отходов являются: вывоз и захоронение на полигонах, сжигание, складирование и хранение до появления технологии переработки, а металлоотходы используются в металлургии. Из отходов древесины изготавливаются прессованием товары народного потребления.

При термической переработке пластмасс расходуется много кислорода и выделяется большое количество высокотоксичных газов. Наиболее рациональный метод ликвидации пластмассовых отходов - высокомолекулярный нагрев без доступа воздуха (пиролиз), в результате которого в смеси с другими отходами (дерево, резина и др.) получаются ценные продукты (горючий газ, смола и пр.).

Применяется переработка промышленного мусора в строительные материалы. В некоторых городах (Москва, Ленинград, Ереван) переработку промотходов производят на специальных заводах. Захоронения отходов производится в специально отведенных местах на незатопляемой территории с низким уровнем грунтовых вод в районе глинистых почв, с оставлением санитарно-защитной зоны до жилых районов, водоемов согласно санитарных норм.

59. Меры борьбы с загрязнением атмосферного воздуха [2, с. 102; 8, с. 40, 76; 24, c. 48]

Хозяйственная деятельность человека (промышленность, транспорт, строительство, сельское хозяйство) является одним из важнейших факторов влияния на окружающую среду. Воздушное пространство загрязняется большим количеством примесей и вредностей (табл. 3.4). В результате выбросов в атмосферу отходов производства изменяется ее химический состав, стоки промышленных вод в водоемы загрязняют почву и источники водоснабжения.

Например, суммарное поступление вредных веществ в атмосферу в мире (1982г.) - около 1 млн.т. в год, в т.ч. пыли 19 %; каждые 10 лет уровень загрязнения увеличивается вдвое. Наибольшая доля выбросов: теплоэнергетика - до 40%, черная металлургия - до 25 %.

Ежегодное количество примесей, поступающих в атмосферу земли. Т а б л и ц а 3.

Например, гальваническое производство ежегодно выбрасывает в стоки 50 тыс. т. вредных соединений - этого достаточно, чтобы превратить половину нашего населения в стадо дебилов - поражается генетический аппарат. В России на 1 м³ гальванопокрытия идет 200 л пресной воды, а в Японии - 8 л. В Москве на человека расходуется 800 л воды, в Париже - менее 150 л. В районах расположения алюминиевых заводов число детей ,больных рахитом, в 7 раз выше, чем в других.

Промышленные газы агрессивно действуют на строительные конструкции: разрушаются железные крыши зданий, фермы мостов, опоры линий электропередачи и др. Пыль и сажа, осаждаясь на изоляторах, приводят к аварии.

Меры по охране природы регламентируются ГОСТами 17.0.001 (Основные положения), 17.2.1.01 (атмосфера) и 17.1.1.02(гидросфера) и другими документами, которые предусматривают ограничение выбросов в атмосферу, рациональное использование и охрану земли, водоемов и др.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу Российской Федерации, тыс.т. Т а б л и ц а 4.

Основными мерами по борьбе с загрязнениями атмосферного воздуха промышленными выбросами являются:

а) организация технологического процесса таким образом, чтобы исключить выброс в атмосферу отходящих газов (малоотходная, безотходная технология);

б) применение герметичного внутризаводского транспорта пылящих и выделяющих газы материалов;

в) отказ от применения складов и резервуаров открытого типа;

г) повышение общей культуры производства: внедрение механизации и автоматизации производственных процессов, современный и качественный ремонт оборудования и др.

Концентрация загрязняющего вещества в отходящих промышленных газах в каждой точке местности зависит от количества и высоты выбросов газов, скорости и направления ветра, рельефа местности и температуры газов.

Чем выше выбросные трубы, тем меньше загрязняющего вещества в приземном слое атмосферы. При этом отдаляется начало зоны загрязнения. Высота выбросных труб определяется расчетом в зависимости от концентрации вредных веществ расчетной скорости ветра.

Высота труб или способ и степень очистки промышленных выбросов определяется технико-экономическим расчетом из условия, чтобы за счет рассеяния в атмосферном воздухе максимальные разовые концентрации вредностей в воздухе населенных мест не превышали ПДК.

Пример: дымовая труба Экибастузской ГРЭС - 420 м. Стоимость дымовых труб прямо пропорциональна кубу высоты. Стоимость 420 м дымовой трубы - 20 млн. руб.

60. Очистка воздуха, виды очистки [8, с. 76; 24, c. 48]

Промышленные вредности в виде пыли, дыма и газов приводят к загрязнению окружающего воздушного бассейна. Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней и тонкой. При грубой очистке задерживается крупная пыль (размером частиц более 100 микрометров (мкм), при средней - до 100 мкм, при тонкой - до 10 мкм.

61. Виды газоочистительных аппаратов[9, с. 59; 24, c. 49]

Очистка воздуха от взвешенных частиц производится при помощи газоочистительных аппаратов-пылеуловителей и фильтров.

Механические пылеуловители (пылеосадительные камеры, циклоны и пр.), в которых отделение частиц от газов происходит за счет внешних сил, применяются для грубой очистки газов от частиц более 15-20 мкм.

В пылеосадительных камерах (рис. 25) скорость воздуха снижается до 0,05 м/с за счет увеличения размеров камер, при выполнении камер с перегородками в виде лабиринта увеличивается эффективность очистки, но увеличивается сопротивление движению воздуха.

Рис.26. Схема циклона.	Рис.25 Схемы пылеосадительных камер: а – пылеосадительная камера бункерного типа; б –лабиринтная камера (инерционного типа).

В циклонах (рис. 26) для очистки воздуха используется центробежная сила.

Воздуху придается вращательно-нисходящее движение, отчего частицы пыли отбрасываются к стенкам и опускаются ко дну циклона, откуда удаляются в пылесборник.

Циклоны задерживают частицы более 10 мкм и применяются в качестве предварительной ступени очистки, их эффективность 85 - 95 %. Выпускаются несколько марок циклонов с большим

числом типоразмеров: например, ЦН-34-40, ЦН-15-17. Недостатком циклонов является их малая долговечность при пыли с абразивными свойствами. Например, циклон из 10 мм стального листа из СТ-3 при литейной пыли служит полгода, а при футеровке каменным литьем - 1,5 года.

Одной из разновидностей циклонов являются ПРЯМОТОЧНЫЕ циклоны (газ проходит не по спирали). Они обладают меньшим гидравлическим сопротивлением, меньшими габаритами, но и меньшей эффективностью очистки. Они применяются для очистки газового потока от крупнозернистой пыли.

Для очистки больших масс газов (дымовые газы, пыль сушилок) применяют БАТАРЕЙНЫЕ циклоны, состоящие из большого числа циклонных элементов.

Для сухого пылеулавливания применяются РОТАЦИОННЫЕ пылеуловители – аппарат центробежного действия, который одновременно с перемещением воздуха очищает его от относительно крупных (более 50-80мкм) фракций пыли; они обычно совмещаются с вентилятором - требуют меньших площадей для их размещения.

К аппаратам центробежного действия относятся ВИХРЕВЫЕ пылеуловители соплового и лопаточного типа, в которых пыль отделяется вторичным газовым нисходящим потоком.

Вторичный газовый поток получает вращательное движение за счет сопел или лопаток и уносит отброшенные центробежными силами частицы пыли.

В качестве вторичного газового потока используется наименьшая очищенная часть (у периферии потока) газа. Эффективность очистки 0,86- 0,96.

В РАДИАЛЬНЫХ пылеуловителях отделение твердых частиц от газового потока происходит за счет совместного действия гравитационных и инерционных сил; последние возникают при повороте газового потока на 180 град за срезом входной трубы. Эффективность очистки 0,65 крупной фракции.

Для грубой очистки применяются ЖАЛЮЗИЙНЫЕ пылеотделители - отделение частиц происходит под действием инерционных сил, возникающих при повороте газового потока на входе в жалюзийную решетку.

Мокрые газоочистители - скрубберы, в которых взвешенные частицы отделяются от газа путем его промывки жидкостью (водой) и уносятся в виде шлама (скрубберы, вентили, форсуночные, центробежные и др.), просты по конструкции и эффективны, применимы для очистки от взрывоопасной пыли.

Недостатками скрубберов являются: необходимость отапливания помещения, очистка загрязненной воды.

Скрубберы применяются с распыленной водой, паром: перегретая вода или пар вводится в поток загрязненного газа, конденсируется и создает капли, на которые оседают частицы пыли. В гидродинамическом пылеуловителе ГДП-М запыленный воздух подается на решетку, смешивается с водой, образует пену, эффективность при этом достигается 99,9 %.

Рис. 27. схема электрофильтра:
1 - коронирующий электрод; 2 – осадительный электрод.

Фильтры - это устройства, в которых запыленный воздух пропускается через пористые, сетчатые материалы и конструкции, способные задерживать или осаждать пыль. Фильтры наиболее эффективны, задерживают пыль менее 10 мкм и применяются для тонкой очистки.

Применяются:

· · бумажные фильтры - эффективность 98-99%;

· · тканевые фильтры, в которых воздух пропускается через стенки тканевых рукавов (вязаных, тканевых) - эффективность до 99%, выпускается 17 марок, в ГДР применяются специальные ткани (додерон, гризутен), выдерживающие температуру 150 ^оС; в ФРГ выпускаются компактные тканевые фильтры, представляющие собой камеры с карманами;

· · масляные фильтры, в них воздух пропускается через кассеты из пористого материала, смоченного веретенным или вазелиновым маслом; эффективность очистки 95-98 %;

· · электрофильтры (рис.27) улавливают частицы около 0,01 мкм, эффективность их до 99%; выпускаются 13 марок, каждая до 33 типоразмеров;

· · ультразвуковые фильтры также применяются для тонкой очистки; в них мельчайшие пылинки под действием ультразвука образуют более крупные частицы(коагуляция), которые осаждаются в обычных пылеуловителях, например, в циклонах.

На основе фильтров для очистки воздуха от туманов (паров)

кислот, щелочей, масел и др. жидкостей используются туманоуловители , в которых жидкости осаждаются на поверхности пор фильтрующих элементов и стекают под действием сил тяжести.

Электрофильтры устроены следующим образом: по оси металлического заземленного цилиндра установлен коронирующий электрод, к которому подведено напряжение 50 -100 кВ постоянного тока.

Пылинки, проходя по цилиндру (высота до 12 м), получают отрицательный электрический заряд и стремятся к положительному электроду - стенкам цилиндра, оседают и удаляются через бункер. Выпускаются электрофильтры ЭГА - для газов температурой до 330 ^оС, УГТ-1 до 400 ^оС.