Выбор рациональных способов обезвреживания и захоронения неутилизируемых промышленных отходов
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ им. Д. Серикбаева
Кафедра
Безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды
Дисциплина:
Технологии переработки, использования и захоронения техногенных отходов
Реферат
Выбор
рациональных способов обезвреживания и захоронения неутилизируемых промышленных
отходов
Выполнил:
Толегенкызы А.
Гр:14-
МБЖ-2
Проверил:
профессор, доктор технических наук Адрышев А.К.
г.Усть-Каменогорск
г.
. Общие требования
.1 Какие условия предъявляются к устройству
полигонов для обезвреживания и захоронения промышленных отходов?
В соответствии с правилами охраны окружающей
среды от отходов производства и потребления использование, обезвреживание и
захоронение отходов I, II, III классов, а при необходимости и IV класса
токсичности осуществляют на специализированных предприятиях или на полигонах по
обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, обустроенных в
соответствии со СНиП. При этом следует отметить, что границы территорий,
отведенных для размещения опасных отходов, должны находиться на расстоянии не
менее 3 км от границ городов и населенных пунктов, лесопарковых, курортных,
лечебно-оздоровительных, рекреационных зон и зон санитарной охраны источников
питьевого водоснабжения, а также в районах развития геотектонических структур,
образований и процессов.
Кроме того, часть промышленных отходов,
полученных на одной стадии производства, может быть использована в качестве
исходного материала на другой стадии, если он удовлетворяет техническим
требованиям и условиям его применения. Другую часть отходов утилизируют
совместно с твердыми бытовыми отходами на полигонах или санкционированных
свалках. Третью часть промышленных отходов, относящихся к наиболее опасной
категории, обезвреживают и захоранивают на специальных полигонах.
Специальные полигоны организуют двух видов:
специализированные и комплексные.
Специализированные полигоны предназначены для
обезвреживания одного вида отходов только захоронением или химическим способом.
Комплексные полигоны рисунок 10.1 предназначены
для централизованной переработки и обезвреживания твердых, пастообразных и
жидких отходов с использованием нескольких способов их обезвреживания.
Территорию комплексных полигонов разделяют в зависимости от вида отходов на
зоны: приема и обезвреживания твердых несгораемых отходов; приема и захоронения
жидких и химических отходов и осадков сточных вод, не подлежащих утилизации;
захоронения особо вредных отходов; огневого уничтожения горючих отходов
(отходов нефтестоков, твердых горючих отходов и др.).
Для захоронения промышленных отходов используют
котлованы глубиной до 10…12 м, разбитые на карты-котлованы размерами в плане до
200х200 м, и штабеля высотой до 9…10 м, а для особо вредных отходов -
специальную тару, размещаемую в котлованах, и железобетонные резервуары.
Рисунок 10.1 -
Генеральный
план полигона промышленных отходов
Рисунок 10.2 - Технологические
разрезы и схемы захоронения отходов на полигоне промышленных отходов
При обезвреживании жидких отходов производства
на специализированных полигонах в котлованах их загущают высушенной до 0,5%-й
влажности и измельченной глиной.
Отходы гальванического производства и отходы,
содержащие неорганические соединения, обезвреживают каскадным методом
последовательной химической нейтрализации по следующей технологической схеме:
осаждение взвесей механических примесей и солей
из жидких отходов, принимаемых в первом котловане;
поддержание окислительно-восстановительных
процессов во втором котловане после перекачки отходов из первого и их
активизация за счет добавления соответствующих отходов или химических
реактивов;
осаждение гидроокисей металлов в третьем
котловане за счет добавления промышленных отходов, имеющих реакцию среды pH≥7;
перекачка жидких обезвреженных отходов в
четвертый котлован для отстаивания, из которого осветленную жидкость подают на
испарение.
Огнеопасные и взрывоопасные жидкости и суспензии
обезвреживают огневым (термическим) способом ликвидации токсичных отходов. Для
обезвреживания таких отходов используют реакторы цикличного типа, оборудованные
форсунками, через которые подают отходы в камеру сжигания для их уничтожения и
NaOH для снижения токсичности отходящих газов.
Например, взрывоопасные жидкости, суспензии и
пасты, содержащие высокотоксичные минеральные включения, сжигают в
цилиндрических вертикальных печах с верхним отводом отходящих газов. Внутренняя
поверхность камеры сжигания печей футерована диатомовым и шамотным кирпичом.
Отходы на сжигание подают в жидком виде диспергаторами, выполненными в виде
труб диаметром 10…20 мм. Для поддержания режима обезвреживания (процесса горения)
отходов в камеры сжигания подают топливо из специальной емкости насосом с
последующим распылением его форсунками, установленными на линии подвода воздуха
в нижней части камеры горения.
Промышленные сточные воды химической
промышленности, содержащие токсичные вещества и ядохимикаты, обезвреживают в
топках и реакторах цикличного действия, в которых при высоких температурах
токсичные органические соединения полностью ликвидируются.
Токсичные твердые горючие отходы сжигают в
установках, укомплектованных вращающейся печью непрерывного действия диаметром
2 м и длиной 10 м. Растопка печей и стабилизация в них процесса горения отходов
обеспечиваются подачей через форсунки жидкого топлива.
Промышленные отходы, допускаемых для совместного
складирования с твердыми бытовыми отходами (ТБО), должны отвечать следующим
требованиям: иметь влажность не более 85%, не быть взрывоопасными,
самовоспламеняющимися, самовозгорающимися. Основным санитарным условием
совместного захоронения промышленных и бытовых отходов является требование - их
токсичность не должна превышать токсичность бытовых отходов.
Промышленные отходы IV класса опасности,
принимаемые без ограничения в количественном отношении, используют в качестве
изолирующего материала, укладываемого по верху отсыпаемых слоев ТБО.
К таким отходам относят: алюмосиликатный шлам,
шлам с фильтров-прессов при производстве силиката; кремнезем, гранулированный
шлам производства соды; отходы дистилляции в виде CaSO4 содово-цементного
производства; хлорид -натриевые осадки сточных вод производства эпоксидных
смол; формовочные стержневые смеси, не содержащие тяжелых металлов; графит
отработанный производства карбида кальция; асбестоцементный лом, асбестовая
крошка; твердые отходы шиферного производства; отходы бентонита; известь-кипелка,
известняк, шламы после гашения; твердые отходы химически осажденного мела,
окись алюминия в виде отработанных брикетов (при производстве AlCl3), сплав
солей сульфата натрия; селикагель (из адсорберов осушки нетоксичных газов);
хлорная известь нестандартная, шлаки ТЭЦ, котельных, работающих на угле, торфе,
сланцах или ТБО, шлифовальные материалы.
Перечисленные отходы характеризуются содержанием
токсичных веществ в водной вытяжке (1 л воды на 1 кг отходов), по интегральным
показателям - биохимической потребности в кислороде (БПК20) и химической
потребности в кислороде (ХПК) - не выше 300 мгО2/л, что соответствует токсичным
веществам, содержащимся в фильтрате ТБО. Кроме того, такие отходы должны иметь
однородную структуру с размером отдельных фракций менее 250 мм.
Промышленные отходы, характеризующиеся
содержанием в водной вытяжке токсичных веществ на уровне фильтрата из ТБО и
значениями БПК20 и ХПК в пределах 3400…5000 мгО2 /л и относящиеся к III и IV
классам опасности, можно захоранивать совместно с ТБО в ограниченном количестве
(не более 30% массы принимаемых ТБО).
Отходы производства, содержащие радиоактивные,
взрывоопасные, легковоспламеняющиеся, самовозгораемые, а также чрезвычайно
опасные, высокоопасные и иные особо опасные вещества, запрещено вывозить на
полигоны ТБО для совместного их захоронения. Запрещено вывозить люминесцентные
лампы и ртутьсодержащие отходы, отходы черных и цветных металлов, отработанные
нефтепродукты (минеральные масла, топливо, плавающие нефтепродукты из очистных
сооружений), отработанные эмульсии, смазочно-охлаждающие жидкости, отработанные
растворители. Не принимаются для захоронения на свалках осадки очистных
сооружений и станций нейтрализации производственных сточных вод, шламы
гальванических ванн и ванн травления, растворы и электролиты, отходы
лакокрасочных материалов, кубовые остатки и другие горючие отходы. Не подлежат
утилизации на свалках и полигонах ТБО изношенные покрышки, камеры, кислотные и
щелочные аккумуляторные батареи, отходы, загрязненные нефтепродуктами (ветошь,
опилки, бумага и т.п.), осадки очистных сооружений ливневой канализации и мойки
автомобилей, а также больничные отходы.
.1 Методика выбора и обоснования участка под
полигон и рациональной технологической схемы обезвреживания и захоронения
промышленных отходов
Полигон для обезвреживания и захоронения
неутилизируемых промышленных отходов (ППО) рисунок 8.1 является природоохранным
сооружением. Основная цель создания полигона - защита почвы, атмосферы,
грунтовых и поверхностных вод от загрязнения токсичными промышленными отходами
при экономном использовании отведенных под захоронение площадей.
Методика выбора и обоснования участка под
полигон и рациональной технологической схемы обезвреживания и захоронения
промышленных отходов приведена в таблице 8.2.
Потребность в строительстве современного
полигона для обезвреживания и захоронения промышленных отходов обусловливается
следующими факторами:
наличием токсичных элементов в неутилизируемых
промышленных отходах, хранящихся на промплощадках или городских свалках;
неблагоприятными геологическими разрезами для
складирования и хранения токсичных отходов в пределах городской черты;
наличием токсичных микроэлементов в подземных
водах водозаборного горизонта города;
несоответствием существующих условий хранения
промотходов требованиям "Санитарных правил ... " /44/, которые
предусматривают соответствующие хранение на специализированных полигонах,
удаленных не менее чем на 3000 м от жилой застройки.
Выбор участка под полигон обусловливается
следующими положениями: - обеспечением санитарно-эпидемиологической
безопасности населения, проживающего в районе полигона, а также персонала;
охраной окружающей среды от загрязнений (почвы,
поверхностных и подземных вод, воздушного бассейна);
рекультивацией и использованием земельного
участка после закрытия полигона;
созданием условий для мойки контейнеров и
транспорта, доставляющего промотходы.
Расчет эксплуатации полигонов должен вестись на
срок не менее 20 лет (период, позволяющий окупить расходы на строительство и
обустройство полигона).
Отвод участка под полигон должен вестись с
учетом перспективного генерального развития города Наиболее просты в
эксплуатации и экономичны в строительстве полигоны, размещаемые на рельефе с
уклонами менее 1: 100.
С учетом особой инженерной подготовки и
санитарных требований могут быть использованы овраги, закрытые шахты, карьеры.
Расчет площади участка отводимого под полигон
определяется следующими факторами:
заданным сроком эксплуатации;
количеством и видом промышленных предприятий
обслуживаемого района;
перспективной нормой накопления твердых и жидких
промышленных отходов и их объемным весом;
геометрической формой поверхности участка;
принимаемым методом уплотнения твердых и
загущения жидких отходов;
заданием по подготовке участка для его
использования после закрытия.
Таблица 10.2 -
Методика
выбора и обоснования участка под полигон и рациональной технологической схемы
обезвреживания и захоронения промышленных отходов
I
Потребность в строительстве ППО
|
Наличие
неутилизируемых промышленных токсичных отходов, хранящихся на промплощадках
|
Неблагоприятные
геологические разрезы промплощадок, где хранятся промотходы
|
Опасность
загрязнения подземных вод токсичными элементами промотходов
|
Несоответствие
существующих условий хранения промотходов требованиям «Санитарных правил»
|
II
Требования к участку под строительство ППО
|
Обеспечение
сан.эпид.безопасности населения проживающего в районе ППО и персонала
полигона
|
Обеспечение
ООС от загрязнения (почвы, поверхностных и подземных вод, воздушного
бассейна)
|
Рекультивация
и использование земельного участка после закрытия полигона
|
Условия
для мойки контейнеров и транспорта, доставляющего промотходы
|
III
Размеры участка под ППО определяются:
|
Задан-ным
сроком эксплуа-тации
|
Количес-твом
и видом промыш-ленных предприя-тий по отраслям обслуживаемого района
|
Перспекти-вой
роста объемов образова-ния и накопле-ния токсичных отходов
|
Допусти-мой
глубиной котлованов для складирования отходов
|
Геометрической
формой поверхности участка
|
Методами
уплотнения твердых и загущения жидких отходов
|
IV
Комплекс работ по выбору участка и строительству ППО
|
Поиск
месторасположе-ния полигона
|
Гидрогеологи-ческие
и инженерно-геологические исследования участков проектными организациями
|
Предваритель-ное
технико-экономическое обоснование предлагаемых вариантов полигона
|
Разработка
технического проекта и рабочих чертежей элементов полигона проектной
организацией
|
Строительство
полигона и ввод сооружений на опытно-промышленной стадии
|
Перевод
сооруже-ний полигона в эксплуата-цию
|
Продолжение
таблицы 10.2
|
V
Требования к складированию промышленных отходов на ППО
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|