Промислові відходи та їх переробка - студопедія

Функціонально промислові відходи поділяють на три основні групи:

1. Відходи, які складуються на звалищах, спалюються на відкритих майданчиках, піддають захоронення, скидаються у водойми, тобто забруднюють навколишнє середовище;

2. Відходи, які знаходять застосування в господарстві;

3. Відходи, які використовуються на самому підприємстві для отримання товарної продукції.

У процесі виробництва утворюється велика кількість відходів, які при відповідній обробці можуть бути знову використані як сировина для виробництва промислової продукції. Всі види промислових відходів ділять на дві групи: тверді і рідкі. Тверді - відходи металів, дерева, пластмас та інших матеріалів, пилу мінерального і органічного походження від очисних споруд в системах очищення газових викидів промислових підприємств, а також промислове сміття. До рідких відходів відносять осади стічних вод після їх обробки, а також шлами пилу мінерального і органічного походження в системах мокрого очищення газів.

Критерієм визначення доцільності переробки відходів в місцях їх утворення є кількість і ступінь їх використання у виробництві. Велика частка в загальному обсязі твердих відходів належить металевим відходам. Вторинні ресурси металів складаються з брухту (43%) і відходів (57%). Основні операції первинної обробки металевих відходів - сортування, оброблення та механічна обробка. Пакетування відходів організовується на підприємствах, на яких утворюється 50 т і більше відходів в місяць. На підприємствах, де утворюється велика кількість даних відходів, організовуються спеціальні ділянки для утилізації вторинних металів.

Відходи деревини широко використовуються для виготовлення різних товарів, головним чином методом пресування. Перероблені деревні відходи застосовуються у виробництві деревостружкових плит.

Переробку промислових відходів виробляють на спеціальних полігонах, призначених для централізованого збору, знешкодження та захоронення токсичних відходів промислових підприємств, НДІ та установ. Прийняттю на полігони підлягають:

- відходи, що містять миш'як неорганічні тверді відходи і шлами;

- відходи, що містять свинець, цинк, олово, кадмій, нікель, сурму, вісмут, кобальт і їхні сполуки;

-відходи гальванічного виробництва;

-використані органічні розчинники;

-органічні горючі матеріали; несправні ртутні дугові і люмінесцентні лампи;

-формувальна земля, пісок, забруднений нафтопродуктами;

-зіпсовані балони із залишками речовин і ін.

Рідкі токсичні відходи перед вивезенням на полігон повинні бути зневоднені на підприємствах.

Прийняттю на полігони не підлягають. відходи, для яких розроблені ефективні методи вилучення металів і інших речовин; нафтопродукти, що підлягають регенерації; радіоактивні відходи.

Переробка відходів на полігонах передбачає використання фізико-хімічних методів; термічне знешкодження з утилізацією теплоти; демеркуризацію ламп з утилізацією ртуті та інших цінних металів; прожарювання піску і формувальної землі; підрив балонів в спеціальній камері; затарювання відходів в герметичні контейнери та їх захоронення.

Полігони повинні мати санітарно-захисні зони: завод по знешкодженню токсичних відходів потужністю 100 тис. Т відходів на рік і більше - 1000 м; завод потужністю менше 100 тис. т. в рік - 500 м; ділянку поховання токсичних відходів - не менше 3000 м. Полігони влаштовують двох видів:

1. Для знешкодження одного виду відходів тільки похованням або хімічним способом,

У другому випадку територію полігону поділяють на зони прийому та захоронення твердих негорючих відходів; прийому та захоронення рідких хімічних відходів і осадів стічних вод, що не підлягають утилізації; поховання особливо шкідливих відходів; вогневого знищення горючих відходів.

Поховання промислових відходів здійснюють в котлованах глибиною до 10-12 м в спеціальній тарі (сталеві бочки). Їх розміщують в котлованах і залізобетонних резервуарах (особливо небезпечні відходи).

Земельні ділянки, обрані для полігонів, повинні відповідати таким вимогам:

-розміщуються з підвітряного боку по відношенню до населених пунктів і зон відпочинку;

-перебувати нижче місць зборів питної води, рибних господарств, місць нересту, масового нагулу і зимувальних ям риби;

-складатися з слабо-фільтруючих грунтів;

-залягання ґрунтових вод при їх найбільшому підйомі повинно бути не менше 2 м від нижнього рівня відходів.

Розміщення токсичних промислових відходів під землею є поки одним з найбільш перспективних способів позбавлення від тих з них, які не можуть бути утилізовані або повністю знищені шляхом спалювання, а при накопиченні їх на земній поверхні представляють реальну небезпеку для біосфери. Підземне розміщення промислових відходів повинно проводитися при дотриманні обмежень, що відносяться до вибору місця для створення підземних і заглиблених сховищ (перша група) і до їх проектування, будівництва і експлуатації (друга група).

Перша група обмежень. Підземне розміщення високотоксичних промислових відходів першого і другого класів може здійснюватися тільки в геологічних формаціях, що створюють природний бар'єр для винесення підземними водами розміщуються речовин і продуктів їх взаємодії з навколишнім масивом в біосферу. Регіон їх розміщення не повинен бути сейсмонебезпечних.

Прийнятними формаціями для розміщення рідких промислових відходів є масиви гірських порід, представлені пористими замкнутими колекторами.

Друга група обмежень. Для створення підземних і заглиблених сховищ малотоксичних промислових відходів можуть використовуватися вироблені простори, навколо яких по завершенні експлуатації сховищ утворюються водопровідні канали, якщо води, які проникли в сховища через ці канали, після контакту з відходами залишаються в ньому і не мігрують у водоносні горизонти. Підземні сховища для високотоксичних відходів можуть експлуатуватися тільки після того, як в них будуть споруджені і випробувані засоби ізоляції вироблених просторів, що дозволяють при необхідності оперативно і навічно відокремити розміщені відходи від біосфери.

Мінімізація відходів в різних галузях промисловості може бути досягнута наступними способами:

1. Удосконалення технологічних процесів в напрямку скорочення кількості відходів;

2. Рециклизация відходів переважно в процесі їх освіти;

3 .Преработка відходів в корисні продукти;

4. Зміна властивостей відходів, зниження їх обсягу і токсичності для полегшення подальшого видалення та переробки.

7.3 Радіоактивні відходи: проблеми локалізації, консервації, поховання, переробки

По агрегатному стані радіоактивні відходи (РАВ) ділять на групи: рідкі, тверді і газоподібні. Всі рідкі РАВ за ступенем активності поділяють на три класи:

1. слабоактивними відходи, питома активність яких не перевищує 3,7 × 10 7 Бк / м 3;

2. Відходи середнього ступеня активності (питома b-активність в межах 3,7 × 10 7 - 3,7 × 10 13 Бк / м 3);

3. високорадіоактивних відходів (питома активність перевищує 3,7 × 10 13 Бк / м 3).

Типовими рідкими відходами першого класу є стічні води дезактиваційних пунктів, санпропускників, пралень і т.д. Високоактивні РАВ, що містять переважно штучні радіонукліди, утворюються на кінцевих ланках виробничого циклу, а також в деяких наукових лабораторіях. Особливу небезпеку в екологічному аспекті представляють відходи заводів, на яких переробляються опромінені тепловиділяючі елементи (ТВЕЛи) АЕС з метою вилучення з них невигорілі ядерного палива або виділення новоутвореної плутонію.

Тверді РАВ поділяють на три групи:

1.Удельная активність знаходиться в межах 3,7 × 10 4 -3,7 · 10 6 Бк / кг;

2.Удельний активність в межах 3,7 · 10 6 -3,7 х 10 9 Бк / кг;

3.Удельная активність понад 3,7 х 10 9 Бк / кг.

До твердих РАВ відносяться:

-негорючі відходи: метали, скло, кераміка, будівельне сміття.

-горючі відходи: дерево, пластмаса, гума, поліхлорвінілові вироби, текстиль.

Загальна кількість РАВ, скинутих в море США, в 1946-1970 р.р. склало понад 86 тис. контейнерів з сумарною радіоактивністю близько 95 тис. кюрі. У 1971-1983 р.р. РАО підприємств військової та мирної атомної промисловості регулярно скидали в море Бельгія, Англія, Німеччина, Швеція, Японія, Південна Корея.

До теперішнього часу вироблені наступні технології захоронення РАВ:

1. Для великих кількостей високоактивних РАВ - концентрування і подальше зберігання - консервація - за допомогою стеклования, бетонування і складування в глибоких шахтах;

2. Для невеликих кількостей високоактивних РАВ - переробка - витяг довгоживучих ізотопів з високою токсичністю перед видаленням залишкової активності;

3. Для відходів середнього ступеня активності - зберігання до досягнення розпаду короткоживучих ізотопів і подальше розсіювання в тому чи іншому середовищі;

4. Для відносно невеликих кількостей слабоактивних відходів - розведення і подальше розсіювання.

Тривале зберігання високоактивних РАВ. Зберігання високоактивних рідких відходів (зазвичай це водні азотнокислі розчини) здійснюється в баках з нержавіючої сталі з подвійними стінками об'ємом від декількох десятків до декількох сотень кубометрів. Встановлюють їх в бетонних камерах. Резервуар безперервно продувають повітрям. Відпрацьоване повітря в подальшому очищають від радіоактивних аерозолів в спеціальних фільтрах. Вміст баків постійно перемішують, так як випадання твердих частинок плутонію або урану може призвести до накопичення критичної маси. Сучасне сховище високорадіоактивних відходів складається з вертикальних шахт, горизонтальних коридорів (штреків) і приміщень для поховання, що споруджуються в соляних породах на глибині 600 м. В підлозі приміщення бурять шурфи для зберігання каністр з розчинами відходів високої питомої активності. Між шурфами витримують відстань 10-50 м.