Утилизация и переработка отходов

Жидкие отходы— почти полностью состоящие из жидкой фазы и содержащие растворенные в воде или других растворителях соли, щелочи, кислоты, а также примеси взвешенных частиц. К этой группе относят вещества, которые были выделены при работе со смазочными материалами, топлива, сырья (смазки, эмульсии, синтетические масла, составы с радиоактивными свойствами); Сюда относятся также и производственные сточные воды, которые могут сбрасываться в канализацию без предварительной обработки на заводе; сточные воды, загрязненные токсичными и ядовитыми соединениями и требующие специальной обработки (воды, содержащие кислоты, щелочи, хлориды, фториды, бромиды, растворенные металлы, токсичные органические соединения и т.д.); отработанные органические растворители и органические токсичные жидкости (производство пестицидов).

Газообразные отходы— газовые выбросы промышленных печей, сушильной аппаратуры, отдувочных аппаратов, газовые выделения химических процессов и т.д. Сюда относятся различные дымы, газы, обладающие запахом, содержащие дисперсные твердые или жидкие частицы в виде тумана, а также содержащие NOх, SО2, HCl, HF и др., пары органических веществ, паровоздушные смеси, загрязненные токсичными примесями.

В отдельную категорию следует также выделить отходы, получаемые в виде шламов, которые нельзя причислить ни к жидким, ни к твердым отходам. Обычно они представляют собой аморфные или мелкокристаллические массы, содержащие от 20 до 80 масс. % воды и плохо поддающиеся транспортированию без предварительной обработки (сушки, вымораживания и т.д.). Сюда относятся остатки процессов фильтрации и седиментации, шламы, получаемые при нейтрализации или специальной обработке жидких отходов, шламы или илы, получаемые в процессе очистки фекальных сточных вод. К этой категории следует отнести смолы, кислые и вязкие гудроны, остаточные нефтепродукты, получаемые в органическом синтезе.

Коммунальными (бытовыми) отходами являются предметы, утратившие полностью или частично свои потребительские свойства вследствие физического или морального износа в результате их использования населением в личном домашнем хозяйстве, офисах, коммерческих объектах, в компаниях, предлагающих услуги, а также крупногабаритный мусор и некоторые виды строительного и отходы, образующиеся на производственных объектах вследствие деятельности человека.

Отходами сельского хозяйства являются побочные продукты, образующиеся при производстве и первичной переработке сельскохозяйственного сырья. Влияние на экологию и возможности утилизации веществ зависят от их типа. Организации и частные лица, разводящие животных и птиц, являются основными источниками отходов сельского хозяйства. В подсобных хозяйствах эти вещества образуются в виде навоза (помета). Экскременты животных являются природным удобрением. Но не все продукты жизнедеятельности полезны для грунта. Свиной навоз и куриный помет в необработанном виде имеют высокую кислотность, могут навредить растениям и почвенным микроорганизмам. В экскрементах часто присутствуют антибиотики и выработавшие к ним устойчивость патогены. Первые уничтожают часто почвенную экосистему, вторые занимают освободившееся место, продолжая вредоносное воздействие.

Содержимое канализации объектов, занимающихся разведением скота (птицы) и переработкой мяса (молока) периодически попадает в окружающую среду без должной очистки. В водоемах и грунтовых водах оказываются растворенные твердые отходы, частицы крови и внутренностей забитых туш.

К отходам относят и газы, образующиеся в процессе сельскохозяйственной деятельности. Так скопления навоза выделяют метан. При правильной утилизации соединение превращается в биотопливо. Но, если навоз просто складируется в ямах, образующийся газ приравнивается к отходам.

В отходы растениеводства входят стебли и листья; корни и шелуху; стоки, содержащие удобрения, гербициды и пестициды; неиспользованные газообразные выделения от скоплений отходов растениеводства – микроорганизмы в биомассе ведут к выделению метана, двуокиси углерода и азотных соединений.

Мусор делят на биологический и синтетический. К синтетическим относят: металлы, стекло, нефтепродукты (текстиль, пластмасса, резина), древесина, бумага (газеты, журналы, упаковка). Биологические отходы включают в себя: пищевые, растительный мусор, помои, кости животных.

Кроме этого, существует классификация твёрдых бытовых отходов по длительности применения, использованию для переработки, сроку распада, происхождению, агрегатному состоянию, классам опасности.

По степени вредного воздействия на окружающую среду они подразделяются на пять классов опасности, таблица 2.2.

Классификация промышленных отходов осуществляется также с учетом свойств материалов, которые образовались на одном из этапов производств и их можно подразделить как вторичное сырье, возвратные отбросы и невозвратимые вещества.

Вторичное сырье. Чаще всего вторсырье без обработки получают из твердых материалов. Его считают ценным, что обусловлено сохранностью свойств. Кроме того, снижаются затраты на производство, так как не требуется проводить дополнительную обработку.

Таблица 2.2. Классификация опасности отходов по степени их вредного воздействия на окружающую среду

Класс опасности отхода

для окружающей природной среды

Степень вредного воздействия опасных отходов на окружающую природную среду

Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды

I.класс (чрезвычайно опасные)

очень высокая

Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует. Примеры: ртутьсодержащие материалы, цианистый калий, оксид мышьяка и так далее

II.класс (высокоопасные)

высокая

Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия. Примеры: меди хлорид (I), никеля хлорид (II), свинца нитрат (II) и так далее

III класс (умеренно опасные)

средняя

Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника. Примеры: меди оксалат (II), свинцовые оксиды, тетрахлорметан и так далее

IV.класс (малоопасные)

низкая

Экологическая система нарушена. Период самовосстановления не менее 3 лет. Примеры: марганца сульфат, цинка сульфат, оксид фосфора и так далее

V.класс (практически неопасные)

очень низкая

Экологическая система практически не нарушена.

Возвратные отбросы. Остатки сырья или отходы, полученные на одном из этапов производства, потеряли свойства лишь частично. Однако из-за этого их уже нельзя применять для производства той же продукции в качестве вторсырья. Материалы можно использовать с целью реализации других технологических циклов.

Невозвратимые вещества. Утилизация промышленных отходов данной группы невозможна. Материалы полностью утратили первоначальные свойства, а вместе с тем форму, структуру. Их отправляют сразу на полигоны для размещения с целью захоронения.

Глава 3. Методы обезвреживания и утилизации токсичных отходов

Все опасные отходы производства характеризуются такими признаками, как: содержание в своем составе вредных для здоровья человека, животных и жизнеспособности растений веществ. Основные источники опасных отходов представлен на рис.3.1.

Рис. 3.1. Основные источники опасных отходов

В России на свалки поступают отходы, в составе которых имеются особенно опасные для здоровья населения: мышьяк, никель, свинец, жидкая или в твердом виде ртуть, а также хром, отходы калия и натрия, и ряд других химически активных веществ. Кроме того, к токсичным отходам также могут отнести лекарственные и фармацевтические препараты, отходы, образуюшие при нефтепереработке, разведке, добыче, хранении, транспортировке нефти и нефтепродуктов, а также при чистке резервуаров, обезвреживании сточных вод, авариях. Значительную токсичность имеют промывочные жидкости, содержащие твердую фазу, дизельное топливо и нефтепродукты, а также поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Основными токсическими выбросами и стоками являются:

–соединения фосфора и ртути;

–металлоорганические компоненты;

–сернистые соединения (сероуглерод, сероводород, диоксид серы);

–фториды;

–циановодород;

–оксиды азота;

–производные хлора и непосредственно хлор;

–альдегиды;

–щелочи;

–амины;