Экологически безопасные технологии переработки твердых бытовых отходов.

Введение
Глава 1. Технологии переработки ТБО.
1.1. Химические методы переработки ТБО.
1.2. Физические методы переработки отходов (пиролиз)
1.3. Биохимические и биологические методы переработки ТБО.
Глава 2. Обоснование выбора технологии переработки ТБО.
Заключение
Список использованных источников

Экологически безопасные технологии переработки твердых бытовых отходов.

3) различия в аналитических процессах (даже при использовании одинаковых анализов);
4) различия в технологиях процесса сжигания.
Кроме того, присутствие вещества в золе и шлаке не означает, что оно обязательно попадет в окружающую среду - его судьба зависит от его растворимости, от того, как будет обработана зола и от того, попадут ли зола и шлак в условия, ведущие к их выщелачиванию или вдыханию. Металлы склонны к различному распределению в золе и шлаке. Так, большинство летучих металлов (мышьяк, ртуть, свинец, кадмий и цинк) обычно концентрируются или «обогащают» золу. Менее летучие металлы (алюминий, хром, железо, никель и олово) обычно концентрируются в придонном шлаке. Своеобразно распределение и органических химикалий - диоксины обычно обогащают летучую золу, тогда как другие химикалии, такие как полициклические ароматические углеводороды и фталаны обычно концентрируются в шлаке. Диоксины и фураны в золе присутствуют в большом количестве, но их концентрация в золе современных станций значительно ниже, чем в золе более старых мусоросжигательных станций. В то же время зола объёмных сжигающих печей обычно содержит более высокие концентрации металлов и органических химикалий, чем зола, получаемая при других процессах сжигания.
Полной статистики по вопросам утилизации золы и шлака до настоящего времени нет. Так, по данным Агентства EPA около 36% всего количества золы и шлака попадает в зольные насыпи (захоронения только золы, без других ТБО), 17% располагаются вместе с ТБО, тогда как судьба остальной золы неизвестна. По данным компании, утилизирующей более 50% всей золы в США, вся зола или ссыпается в зольные насыпи или используется как слой покрытия в ближайшем месте захоронения ТБО. Согласно другому обзору, только 2% золы не захоранивается. В Японии зола и шлак иногда соединяются вместе, иногда обрабатываются раздельно, и затем попадают в зольные насыпи (захоронения). Необработанная зола может быть стабилизирована и использована различным образом - например, при строительстве дорог, строительных блоков и для покрытия полигонов захоронения отходов. Исследования воздействия на окружающую среду стабилизированной золы, использующейся при строительстве дорог, выглядят многообещающе. Так, на небольшом количестве японских мусоросжигательных станций используется процесс превращения золы в инертное, стеклоподобное вещество, на десяти заводах - золу смешивают с цементом, один завод - использует золу при строительстве тротуаров. В большинстве стран Европы заметное количество золы укладывается при строительстве дорог и тротуаров и обычно уже регулируется различными инструкциями или стандартами. Например, датские правила по повторному использованию золы и шлака в строительстве дорог требуют, чтобы зола составляла менее 25% смеси, и чтобы эта смесь использовалась не ближе, чем в 20 м от источников питьевой воды6.
Физические методы переработки отходов (пиролиз)
Способ утилизации бытовых отходов пиролизом известен достаточно мало, особенно в нашей стране, из-за своей дороговизны. Он может стать дешевым и не отравляющим окружающую среду приемом обеззараживания отходов. Технология пиролиза заключается в необратимом химическом изменении мусора под действием температуры без доступа кислорода. По степени температурного воздействия на вещество мусора пиролиз как процесс, условно разделяется на низкотемпературный (до 900°С) и высокотемпературный пиролиз (свыше 900° С).
Низкотемпературный пиролиз это процесс, при котором размельченный материал мусора подвергается термическому разложению. При этом процесс пиролиза бытовых отходов имеет несколько вариантов:
пиролиз органической части отходов под действием температуры в отсутствии воздуха;
пиролиз в присутствии воздуха, обеспечивающего неполное сгорание отходов при температуре 760°С;
пиролиз с использованием кислорода вместо воздуха для получения более высокой теплоты сгорания газа;
пиролиз без разделения отходов на органическую и неорганическую фракции при температуре 850°С и др.
Повышение температуры приводит к увеличению выхода газа и уменьшению выхода жидких и твердых продуктов.
Преимущество пиролиза по сравнению с непосредственным сжиганием отходов заключается, прежде всего, в его эффективности с точки зрения предотвращения загрязнения окружающей среды. С помощью пиролиза можно перерабатывать составляющие отходов, трудно поддающиеся утилизации, такие как автопокрышки, пластмасса, отработанные масла, отстойные вещества. После пиролиза не остается биологически активных веществ, поэтому подземное складирование пиролизных отходов не наносит вреда природной среде. Образующийся пепел имеет высокую плотность, что резко уменьшает объем отходов, подвергающийся подземному складированию. При пиролизе не происходит восстановления (выплавки) тяжелых металлов. К преимуществам пиролиза относятся и легкость хранения и транспортировки получаемых продуктов, а, также то, что оборудование имеет небольшую мощность. В целом процесс требует меньших капитальных вложений.
Установки или заводы по переработке твердых бытовых отходов способом пиролиза функционируют в Дании, США, ФРГ, Японии и других странах.
Активизация научных исследований и практических разработок в этой области началась в 70-х годах ХХ столетия, в период "нефтяного бума". С этого времени получение из пластмассовых, резиновых и прочих горючих отходов энергии и тепла путем пиролиза стало рассматриваться как один из источников выработки энергетических ресурсов. Особенно большое значение придают этому процессу в Японии7.
Высокотемпературный пиролиз. Этот способ утилизации ТБО, по существу, есть не что иное как, газификация мусора. Технологическая схема этого способа предполагает получение из биологической составляющей (биомассы) отходов вторичного синтез-газа с целью использования его для получения пара, горячей воды, электроэнергии. Составной частью процесса высокотемпературного пиролиза являются твердые продукты в виде шлака, т. е. непиролизуемые остатки. Технологическая цепь этого способа утилизации состоит из четырех последовательных этапов:
1. отбор из мусора крупногабаритных предметов, цветных и черных металлов с помощью электромагнита и путем индукционного сепарирования;
2. переработка, подготовленных отходов в газофикаторс для получения синтез-газа и побочных химических соединений — хлора, азота, фтора, а также шкала при расплавлении металлов, стекла, керамики;
3. очистка синтез-газа с целью повышения его экологических свойств и энергоемкости, охлаждение и поступление его в скруббер для очистки щелочным раствором от загрязняющих веществ соединений хлора, фтора, серы, цианидов;
4. сжигание очищенного синтез-газа в котлах-утилизаторах для получения пара, горячей воды или электроэнергии.
При переработке, например, древесной стружки синтез-газ содержит (в %): влагу — 33,0; окись углерода — 24,2; водород - 19,0; метан — 3,0; двуокись углерода —10,3; азот — 43,4, а также 35-45 г/нм дегтя.
Из 1т твердых отходов, состоящих из 73% ТБО, 7% резиновых отходов (в основном автомобильные шины) и 20% каменного угля получают 40 кг смолы, используемой в котельной, и 1500-2000 м3 влажного газа. Объемная доля компонентов сухого газа следующая (в %):
водород — 20,
метан — 2,
окись углерода — 20
двуокись углерода — 8,
кислород — 1,
азот - 50.