Методы утилизации отходов древесного производства
ВВЕДЕНИЕ
Отходами называются продукты деятельности
человека в быту, на транспорте, в промышленности, не используемые
непосредственно в местах своего образования, которые могут быть реально или
потенциально использованы как сырье в других отраслях хозяйства или в
результате регенерации. Отходы производства представляют опасность
человеческому организму и окружающей природной среде зависимо от уровня и
сложности производства, используемых материалов и жидкостей, соотношения выхода
конечной продукции и вторичных продуктов. Утилизация отходов производства и
потребления является комплексным процессом по уменьшению вредного воздействия
отхода на окружающею среду и его общего количества.
Целью курсовой работы является изучение процесса
утилизации, рекуперации и переработки отходов деревообрабатывающего
производства и оценка класса опасности отхода с выявлением суммарного индекса
опасности отхода.
Для выполнения поставленной цели решались
следующие задачи:
) изучение классификации отходов, защитных мер
от отходов производства и общего сведения по классу опасности отхода;
) изучение общей характеристики лесной
промышленности и деревообрабатывающего производства, способов производства и
отхода лесной промышленности и его утилизации;
) расчет суммарного индекса опасности и класса
опасности отхода деревообрабатывающей промышленности.
1.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
.1 Общие сведения об отходах производства и
потребления
Классификация отходов
Под отходами понимают остатки сырья, материалов,
полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе
производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои
потребительские свойства.
В практических задачах чаще всего используют три
следующих способа классификации отходов: по агрегатному состоянию, по
происхождению, по видам воздействия на природную среду и человека.
По агрегатному состоянию отходы делятся на:
твердые, жидкие и газообразные.
По происхождению различают: промышленные,
сельскохозяйственные и бытовые отходы.
По видам воздействия на природную среду и
человека выделяют: токсичные; радиоактивные, пожароопасные, взрывоопасные,
самовозгорающиеся, коррозионные, реакционно-способные, отходы, вызывающие
инфекционные заболевания и опасные отходы.
Промышленные отходы. К промышленным отходам
относятся продукты, материалы, изделия и вещества, образующиеся в результате
производственной деятельности человека, оказывающие негативное влияние на
окружающую среду, вторичное использование которых на данном предприятии
нерентабельно.
К токсичным промышленным отходам относятся
физиологически активные вещества, образующиеся в процессе технологического
производственного цикла и обладающие выраженным токсическим действием на
теплокровных животных, а также на человека.
Строительные отходы. К ним относятся твердые минеральные
отходы (керамзит, керамика, асбоцемент, гипс, отходы бетона), древесина и
другие материалы, применяющиеся в строительстве. Эти отходы приравниваются к V
классу опасности.
Твердые бытовые отходы - основная масса ТБО
состоит из макулатуры, стеклянного боя, не пригодных к дальнейшему употреблению
вещей домашнего обихода, пищевых отходов, квартирного и уличного смета,
строительного мусора, оставшегося от текущего ремонта квартир, сломанной
бытовой техники. Качественный состав ТБО практически не зависит от
географического расположения города. Нормы накопления ТБО в городах в
значительной мере зависят от степени благоустроенности жилищного фонда,
специфичности объектов общественного назначения [4].
.2 Защита от отходов производства и потребления
Для защиты окружающей природной среды от
загрязнения твердыми бытовыми отходами (ТБО) осуществляются следующие
мероприятия:
предварительная сортировка, утилизация и
реутилизация ценных компонентов;
строительство полигонов для захоронения и
частичной их переработки;
сжигание отходов на мусоросжигающих заводах;
пиролиз (нагрев без доступа кислорода) при
температуре от 450 до 1000 °С и более;
компостирование (с получением ценного азотного
удобрения или биотоплива);
ферментация (получение биогаза из
животноводческих стоков и др.).
Строительство полигонов для захоронения и
частичной их переработки. Полигон захоронения отходов необходимо располагать на
незатопляемой территории с низким уровнем грунтовых вод, наличием водоупорного
глинистого слоя. В течение суток вывозят отходы на одну площадку полигона и
уплотняют бульдозерами послойно до 2метровой высоты. На следующие сутки отходы
вывозят на другую площадку, а предыдущую обязательно укрывают изолирующим слоем
толщиной 0,25 м. Изоляция и его последующее уплотнение препятствует загрязнению
наружной воздушной среды. Для сокращения площади полигон загружают многослойно.
Конструктивные схемы допускают высоту такого полигона до 60 м. После заполнения
полигона поверхность его покрывают растительным грунтом. При определенных
условиях (инертность, слабая токсичность) совместно с твердыми бытовыми
отходами могут складироваться и промышленные отходы. Особое внимание обращают
на гидроизоляцию полигонов, чтобы исключить попадание загрязняющих веществ в
подземные воды. Срок полного обезвреживания отходов - 50-100 лет.
Сжигание отходов на мусоросжигающих заводах. В
развитых странах часть ТБО уничтожается в специальных мусоросжигательных
установках. При этом в одних случаях вырабатывается электроэнергия, в других -
пар, которым отапливаются близлежащие предприятия или жилые кварталы. На этих заводах
спекание отходов происходит при t = 800-850 °С. Вторая стадия газовой очистки
отсутствует, поэтому в золе отработанных отходов отмечается повышенная
концентрация диоксинов (0,9 мкг/кг и более). С каждого кубометра сжигаемых
отходов в атмосферу выбрасывается 3 кг ингредиентов (пыль, сажа, газы) и
остается 23 кг золы. На ряде зарубежных мусоросжигательных заводов реализуется
более экологичная двухстадийная очистка отходящих газов, в их составе
регламентируется очистка более десяти вредных компонентов, включая
дибензодиоксин и дибензофураны (на отечественных заводах - четыре компонента).
Режим сжигания предусматривает разложение отходов, в том числе диоксинов, при
температуре 900-1000 °С. До сжигания в обязательном порядке производится
предварительная сортировка твердых отходов, что на порядок снижает содержание
вредных веществ в газах и шлаках.
Пиролиз. Завод по пиролизу - это, по существу,
доменная печь, в которой при температуре от 450 до 1000° С и более без доступа
кислорода термически разрушаются ТБО. Применение пиролиза резко снижает
загрязнение окружающей среды, однако этот технологический процесс трудоемок и
дорогостоящ. При помощи пиролиза можно перерабатывать самые разнообразные
составляющие отходов, неподдающиеся утилизации, например такие как
автопокрышки, отработанные масла, пластмассы и отстойные вещества. После
низкотемпературного пиролиза в мусоре не остается никаких биологически активных
веществ, поэтому складировать пиролизные отходы можно без риска нанесения вреда
природной среде. Образующийся при данном процессе пепел имеет высокую
плотность, что существенно уменьшает объем мусора, подвергающийся дальнейшему
складированию [2].
Рис. 1 - Схема низкотемпературного пиролиза
отходов
Компостирование - метод переработки пищевых ТБО
за счет их аэробного окисления. Наиболее широко компостирование применяется для
переработки отходов органического - прежде всего - растительного -
происхождения, таких как листья, ветки
и скошенная трава.
Компостирование осуществляется на специальных
мусороперерабатывающих заводах, а при наличии вблизи города свободных
территорий применяют полевое компостирование ТБО в открытых штабелях.
Различные технологии компостирования:
Минимальная технология. Компостные кучи - 4
метра в высоту и 6 метров в ширину. Переворачиваются раз в год. Процесс
компостирования занимает от одного до трех лет в зависимости от климата.
Необходима относительно большая санитарная зона.
Технология низкого уровня. Компостные кучи - 2
метра в высоту и 3-4 в ширину. В первый раз кучи переворачиваются через месяц.
Следующее переворачивание и формирование новой кучи - через 10-11 месяцев.
Компостирование занимает 16-18 месяцев.
Технология среднего уровня. Кучи
переворачиваются ежедневно. Компост готов через 4-6 месяцев. Капитальные и
текущие затраты выше.
Технология высокого уровня. Требуется
специальная аэрация комностных куч. Компост готов уже через 2-10 недель.
Образовавшийся в результате компостирования продукт можно использовать в
качестве азотного удобрения или биотоплива, а некомпостируемые бытовые отходы
поступают в специальные печи, где термически разлагаются и превращаются в
разные ценные продукты, например в смолу.
Место для размещения каждого вида отходов
осуществляется на основе специальных исследований и только при наличии
положительного заключения государственной экологической экспертизы. Приему на
полигон не подлежат отходы, для которых разработаны эффективные методы
извлечения металлов и других ценных веществ, а также токсичные отходы.
Токсичные твердые промышленные отходы обезвреживают на специальных полигонах и
сооружениях. Для предотвращения загрязнения почв и подземных вод отходы
подвергают отверждению цементом, жидким стеклом, битумом, обработке полимерными
вяжущими средствами и т.д [2]
Для отходов установлено 5 классов опасности по
степени воздействия на окружающую природную среду (ОПС):класс, чрезвычайно
опасные:
Степень вредного воздействия опасных отходов на
ОПС - очень высокая.
Экологическая система необратимо нарушена
<http://docs.cntd.ru/document/901798965>. Период восстановления
отсутствует.
К чрезвычайно опасным отходам
относятся: отходы полихлорированных дифенилов и терфенилов, полибромированных
дифенилов, а также отходы веществ и изделий, их содержащих; трансформаторы с
пентохлордифенилом отработанные; конденсаторы с пентохлордифенилом
отработанные; конденсаторы с трихлордифенилом отработанные; шлам с содержащий
тетраэтилсвинец (антидетонационные присадки и отходы, содержащие
металлоорганические соединения); крезол (остатки крезола, потерявшего
потребительские свойства); синтетические и минеральные масла, содержащие
полихлорированные дифенилы и терфенилы, потерявшие потребительские свойства;
отходы солей мышьяка в твердом виде; ртутьсодержащие изделия, устройства,
приборы, потерявшие потребительские свойства; ртутные термометры отработанные и
брак, потерявшие потребительские свойства; отходы асбеста, асбестовая пыль и
волокно и др.класс, высокоопасные:
Степень вредного воздействия опасных
отходов на ОПС - высокая.
Экологическая система сильно
нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения
источника вредного воздействия.
К высокоопасным отходам относятся:
кабель медно-жильный освинцованный, потерявший потребительские свойства;
аккумуляторы свинцовые отработанные, брак (неповрежденные, с неслитым
электролитом); остатки рафинирования нефтепродуктов, отходы кислых смол,
кислого дегтя; щелочи аккумуляторные отработанные; кислота аккумуляторная
серная отработанная; отходы хлорида меди в твердом виде; отходы солей свинца в
твердом виде; опилки свинцовые незагрязненные и др.класс, умеренно опасные:
Степень вредного воздействия опасных
отходов на ОПС - средняя.
Экологическая система нарушена.
Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от
существующего источника.
К умеренно опасным отходам
относятся: провод медный, покрытый никелем, незагрязненный, потерявший
потребительские свойства; ацетон, потерявший потребительские свойства;
обтирочный материал, загрязненный маслами (содержание масел 15% и более); шлам
очистки трубопроводов и емкостей (бочек, контейнеров, цистерн, гудронаторов) от
нефти; дизельное топливо, потерявшее потребительские свойства; авиационные,
автомобильные и моторные масла, потерявшие потребительские свойства; пыль
цементная; песок, загрязненный бензином (количество бензина 15% и более);
песок, загрязненный маслами (содержание масел 15% и более); навоз от свиней
свежий; помет утиный, гусиный, куриный свежий; пыль табачная и др.класс,
малоопасные:
Степень вредного воздействия опасных
отходов на ОПС - низкая.
Экологическая система нарушена.
Период самовосстановления не менее 3-х лет.
К малоопасным веществам относятся:
мусор строительный от разборки зданий; мусор от бытовых помещений организаций
несортированный (исключая крупногабаритный); отходы из жилищ несортированные
(исключая крупногабаритные); покрышки отработанные; отходы битума, асфальта в
твердой форме; отходы, содержащие бронзу (в том числе пыль бронзы),
несортированные; пыль черных металлов незагрязненная; отходы, содержащие чугун
(в том числе чугунную пыль), несортированные; пыль гипсовая; пыль бетонная;
пыль от шлаковаты; пыль кирпичная; отходы мела в виде порошка или пыли;
разнородные отходы бумаги и картона (например, содержащие отходы фотобумаги);
отходы рубероида; опилки разнородной древесины (например, содержащие опилки
древесно-стружечных и/или древесно-волокнистых плит); отходы перьев и пуха;
навоз от звероводческих хозяйств свежий; навоз конский свежий; навоз от мелкого
и крупного рогатого скота свежий; навоз от свиней перепревший; помет утиный,
гусиный, куриный перепревший и др.класс, практически неопасные:
Степень вредного воздействия опасных
отходов на ОПС - очень низкая.
Экологическая система практически не
нарушена.
Состав отходов 5 класса опасности
<http://saiteco.ru/othod5.htm>: скорлупа от куриных яиц; отходы щепы,
опилки и стружка натуральной чистой древесины; деревянная упаковка
(невозвратная тара) из натуральной древесины; отходы бумаги и картона от резки
и штамповки; обрезь гофрокартона; зола древесная и соломенная; керамические
изделия, потерявшие потребительские свойства; строительный щебень, потерявший
потребительские свойства; бой строительного кирпича; отходы гипса в кусковой
форме; абразивные круги отработанные, накипь котельная; отходы цемента в
кусковой форме; лом чугунный, стальной, черных металлов и алюминия
несортированный; стружка стальная незагрязненная; железные бочки, потерявшие
потребительские свойства; пластмассовая незагрязненная тара, потерявшая
потребительские свойства; отходы полиэтилена в виде пленки; отходы из жилищ
крупногабаритные; мусор от бытовых помещений организаций крупногабаритный;
пищевые отходы кухонь и организаций общественного питания несортированные;
отходы (мусор) от уборки территории и помещений объектов оптово-розничной
торговли продовольственными товарами, промышленными товарами; отходы (мусор) от
уборки территории и помещений учебно-воспитательных учреждений,
культурно-спортивных учреждений и зрелищных мероприятий; электрические лампы
накаливания отработанные и брак; отходы изолированных проводов и кабелей [3].
Кроме того была создана
классификация отходов по их происхождению.
Так отходы 1,2 и 3 класса опасности
относятся к промышленным отходам, образовавшимся в результате производственных
процессов и деятельности различных предприятий и организаций. В их число входят
отработанные масла, нефтешламы, кислоты и щелочи, отработанные аккумуляторы и
покрышки.
Отходы 3 и 4 класса опасности
классифицируются как строительные. Такие отходы могут образовываться в
результате строительства или сноса зданий и сооружений. Как правило под
отходами этих классов понимают бой керамической плитки и кирпича, древесные
отходы, щебень, застывший раствор и бой стекла, металлолом и тара
лако-красочных материалов.
В жилом секторе и административных
зданиях, в учебных заведениях и торговых центрах, в аэропортах и автовокзалах
образуются отходы 4 и 5 класса опасности - это твердые бытовые отходы. Кроме
того к ним относят дорожный мусор и крупногобаритные отходы, это могут быть
мебель и вещи, стекло, бумага, пластмасса, пищевые отходы.
2.1 Лесная и деревообрабатывающая промышленность
Лесная промышленность - старейшая среди
отраслей, производящих конструкционные материалы. Она объединяет предприятия
лесозаготовительной, деревообрабатывающей, целлюлозно- бумажной и
лесохимической промышленности. Она производит круглый лес, доски, изделия из
дерева, бумагу и лесохимические продукты.