Қатты-тұрмыстық қалдықтардың жіктелуі және оларды нормалау үшін ұсыныс енгізу Стандарттау және сертификаттау кафедрасы. - презентация

1 Қатты-тұрмыстық қалдықтардың жіктелуі және оларды нормалау үшін ұсыныс енгізу Стандарттау және сертификаттау кафедрасы

2 Определение и классификация отходов Определение и классификация отходов Отходы – это по тем или иным причинам неиспользованное или недоиспользованное сырьё. К отходам производства относятся остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшихся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства, а к отходам потребления – изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа. В соответствии с законом «Об отходах производства и потребления»,– «отходы – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства; Опасные отходы – отходы, которые содержат вредные вещества, обладающие опасными свойствами (токсичностью, взрывоопасностью, пожароопасностью, высокой реакционностью) или содержащие возбудителей инфекционных болезней, либо которые могут представлять непосредственную или потенциальную опасность для окружающей природной среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами;». Отходы производства и потребления, которые образуются в народном хозяйстве, являются вторичными материальными ресурсами (ВМР). Вторичные материальные ресурсы – это ещё не вторичное сырьё. Вторичное сырьё определяется как «вторичные материальные ресурсы, которые в настоящее время могут повторно использоваться в народном хозяйстве», т.е. имеются технические и экономические предпосылки для этого. Вторичные материалы, для использования которых в настоящее время условий пока нет, относятся к неиспользуемым отходам.

3 Код Наименование Отходы органические природного происхождения (животного и растительного) Отходы производства пищевых и вкусовых продуктов Отходы растительных и животных жировых продуктов Отходы содержания, убоя и переработки животных и птиц (включая отходы рыбы и иных морепродуктов) Древесные отходы Отходы целлюлозы, бумаги и картона Другие отходы от переработки продуктов животного и растительного происхождения Отходы минерального происхождения Отходы добывающей промышленности Отходы металлов и сплавов Отходы химического происхождения Отходы переработки нефти, угля, газа, горючих сланцев и торфа Отходы органических растворителей, красок, лаков, клея, мастик и смол Отходы фармацевтической продукции и гигиенических средств Отходы текстильного производства, производства волокон Отходы коммунальные Твердые коммунальные отходы Отходы сложного комбинированного состава в виде изделий, оборудования, устройств, не вошедшие в другие пункты Медицинские отходы (больниц и лечебно-оздоровительных учреждений)

4

5 Твердые бытовые отходы (ТБО) Пищевые отходы Бумага и картон Текстиль Древесина Кости Резина Металл Стекло Пластмасса

6 Основные тенденции решения проблемы отходов Как уже неоднократно отмечалось, при производстве продукции в неё переходит около 10% исходного сырья и материалов. Общая полезная степень использования добываемых материалов (с учётом закладки выработанного пространства, засыпки оврагов, планировочных работ и т. д.) составляет примерно 30%. Оценивая значение использования отходов с точки зрения рационального природопользования, следует иметь в виду, что в структуре производственных затрат в нашей стране определяющим являются затраты на сырьё, топливо и материалы. В общем объёме валового общественного продукта эти затраты составляют около 60%. Исключительно пагубное влияние отходов на окружающую среду вызывает всеобщую озабоченность. В Республике принят специальный закон «Об отходах производства и потребления». Этот закон определяет государственную политику в области обращения с отходами производства и потребления.

7 Основной тенденцией в сфере управления отходами у нас и в развитых странах мира является их минимизация (waste minimization) путём: предотвращения или уменьшения образования отходов (т.е. безотходное или малоотходное производство); улучшения качества образующихся отходов, включая уменьшение количества токсичных веществ в них; повторного использования, рецикла и восстановления или извлечения полезных компонентов из них. В большинстве стран соблюдается следующий приоритетный ряд в обращении с отходами: предотвращение образования отходов имеет приоритет перед повторным их использованием; повторное использование или рецикл в том же процессе предпочтительнее внешнего использования; использование отходов предпочтительнее использования их энергии (получаемой, например, путём сжигания); однако в Германии, Корее и Швейцарии оба направления обладают равной приоритетностью; во всех странах повторное использование или восстановление (извлечение) имеет безусловный приоритет перед складированием или захоронением; в ряде стран сжигание отходов относится к категории «минимизация», только в случае использования энергии.

8 Проблема твёрдых бытовых отходов (ТБО) в настоящее время становится всё более и более актуальной особенно в городах. Согласно данных последней переписи населения, в нашей стране около 60% людей проживает в городах. Согласно данных последней переписи населения, в нашей стране около 60% людей проживает в городах. При этом ежегодно на каждые 100 тыс. жителей образуется около 200 тыс. т отходов, в том числе, в жилом фонде примерно 25 тыс. т твердых бытовых отходов и крупногабаритного мусора. При этом ежегодно на каждые 100 тыс. жителей образуется около 200 тыс. т отходов, в том числе, в жилом фонде примерно 25 тыс. т твердых бытовых отходов и крупногабаритного мусора. Около 14 тыс. т твердых бытовых отходов и крупногабаритных материалов и 15 тыс. т отходов производства образуются в нежилом фонде города. Около 14 тыс. т твердых бытовых отходов и крупногабаритных материалов и 15 тыс. т отходов производства образуются в нежилом фонде города. К этим отходам добавляется примерно 6 тыс. т медицинских и биологических отходов. К этим отходам добавляется примерно 6 тыс. т медицинских и биологических отходов. При увеличивающихся повсеместно масштабах строительных работ в городах образуется ещё около 110 тыс. т строительных отходов. При увеличивающихся повсеместно масштабах строительных работ в городах образуется ещё около 110 тыс. т строительных отходов. При очистке сточных вод производится около 30 тыс. т осадков. В ближайшие 5-7 лет такие же объёмы отходов будут характерны и для всех городов Республики. При очистке сточных вод производится около 30 тыс. т осадков. В ближайшие 5-7 лет такие же объёмы отходов будут характерны и для всех городов Республики.

9 Темпы роста ТБО в три раза превышают темпы роста численности населения. Количество ТБО на душу населения в различных странах и регионах различно. В развитых европейских странах (Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Италия, Нидерланды, Швеция, Швейцария), а также в Японии этот показатель уже достиг кг, в Австрии и Финляндии - свыше 620 кг, а в США - превысил 720 кг на одного человека в год. В развитых европейских странах (Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Италия, Нидерланды, Швеция, Швейцария), а также в Японии этот показатель уже достиг кг, в Австрии и Финляндии - свыше 620 кг, а в США - превысил 720 кг на одного человека в год. Отходы упаковки в развитых странах Европы составляют до 150 кг на человека в год, в США - около 250 кг, а в небольшой густонаселенной Японии - почти 400 кг. Отходы упаковки в развитых странах Европы составляют до 150 кг на человека в год, в США - около 250 кг, а в небольшой густонаселенной Японии - почти 400 кг. В последнее время наблюдается беспрецедентный рост количества коммунальных отходов в нашей стране, обусловленный ростом деловой активности, увеличением покупательской способности населения, развитием индустрии упаковочных материалов. В последнее время наблюдается беспрецедентный рост количества коммунальных отходов в нашей стране, обусловленный ростом деловой активности, увеличением покупательской способности населения, развитием индустрии упаковочных материалов. По некоторым данным, в Таджикистане масса ТБО в год на одного человека уже составляет от 300 до 400 кг. В 2010 г. в Худжанде объём отходов составил т, из них: ТБО и КГМ (крупно-габаритные материалы) , ТБО и КГМ (крупно-габаритные материалы) , отходы производств , медицинские отходы , отходы производств , медицинские отходы , биологические отходы , биологические отходы , осадки очистных сооружений , загрязненный грунт , осадки очистных сооружений , загрязненный грунт , строительные отходы строительные отходы

10 Рационализация потребления Вторичное использование Извлечение энергии Захоронение остатков

11 Среднестатистические данные по составу ТБО в ряде развитых стран Компоненты отходов Развитые страны мира Бумага, картон Металлы 2-10 Пищевые отходы Пластмасса 3-8 Текстиль 4-6 Стекло 4-10 Различные горючие материалы Инертные материалы Отсев (-15 мм)

12 Более трети ТБО составляют упаковочные материалы, количество которых непрерывно увеличивается. Состав упаковочных материалов (%) в ряде стран представлен ниже: Компоненты отходов Япония Великобритания Бумага 29,725,9 Пластмассы 37,425,1 Стекло 21,328,5 Металлы 11,120,4 Прочие 0,50,1

13 Вывоз на свалки (полигоны) В развитых странах на свалки вывозится % ТБО, В нашей стране – около 96% и часто на неконтролируемые свалки. Достоинствами этого метода являются простота и относительная дешевизна по сравнению с другими методами, Недостаток – расход больших площадей, вторичное загрязнение окружающей среды и потеря ценных компонентов ТБО.

14 Аппаратурно-технологическая схема мусороперегрузочной станции с прессованием в брикеты.

15 Увеличение плотности тюков ТБО до кг/м 3 позволяет: Увеличение плотности тюков ТБО до кг/м 3 позволяет: уменьшить объём транспортируемых ТБО в 5 раз; увеличить срок эксплуатации полигона в 3–5 раз; уменьшить потребление грунта для технологических нужд полигона в 10 раз; снизить содержание влаги в тюках на 60 – 70 %, что позволяет значительно уменьшить количество образующихся фильтрационных стоков и направлять выделенный фильтрат на городские очистные сооружения; свести к минимуму количество образующегося биогаза и газов с неприятным запахом; понизить степень возгораемости мусора; практически исключить возможность размножения грызунов и птиц, являющихся переносчиками инфекций; использовать территории рекультивированных полигонов для размещения на них различных культурно-спортивных сооружений; придать полигонам вид эстетических индустриальных предприятий, что имеет определенную социальную значимость для обслуживающего персонала, проживающего в близлежащих населенных пунктах.

16 Сжигание с использованием и без использования тепла Сжигание с использованием и без использования тепла Метод сжигания (или в общем виде термические методы обезвреживания твёрдых бытовых отходов) имеет как несомненные достоинства (можно использовать теплоту сгорания ТБО для получения электроэнергии и отопления зданий, надёжное обезвреживание отходов), так и существенные недостатки. Метод сжигания (или в общем виде термические методы обезвреживания твёрдых бытовых отходов) имеет как несомненные достоинства (можно использовать теплоту сгорания ТБО для получения электроэнергии и отопления зданий, надёжное обезвреживание отходов), так и существенные недостатки. Необходима хорошая система очистки топочных газов, так как при сжигании ТБО в атмосферу выделяются хлористый и фтористый водород, оксиды азота и серы, а также металлы и их соединения (цинк, кадмий, свинец, ртуть и т. д., в основном в виде аэрозолей) и, что особенно важно, в процессе горения отходов образуются диоксины, дифенилы и дифураны, присутствие которых в отходящих газах значительно осложняет их очистку из-за малой концентрации этих высокотоксичных соединений. Необходима хорошая система очистки топочных газов, так как при сжигании ТБО в атмосферу выделяются хлористый и фтористый водород, оксиды азота и серы, а также металлы и их соединения (цинк, кадмий, свинец, ртуть и т. д., в основном в виде аэрозолей) и, что особенно важно, в процессе горения отходов образуются диоксины, дифенилы и дифураны, присутствие которых в отходящих газах значительно осложняет их очистку из-за малой концентрации этих высокотоксичных соединений. Имеются также проблемы с утилизацией золошлаковых отходов в связи с их высокой токсичностью. Имеются также проблемы с утилизацией золошлаковых отходов в связи с их высокой токсичностью. В настоящее время в мире эксплуатируется около тысячи мусоросжигательных заводов (МСЗ) с хорошей газоочисткой, где используется гидрооксид кальция и активированный уголь. В настоящее время в мире эксплуатируется около тысячи мусоросжигательных заводов (МСЗ) с хорошей газоочисткой, где используется гидрооксид кальция и активированный уголь. На этих заводах перерабатывается значительная доля ТБО. На этих заводах перерабатывается значительная доля ТБО.

17 Страна Термическая переработка, % Захоронение, % Австрия 4836 Бельгия 5527 Германия 4334 Люксембург 5050 Нидерланды 4542 США3055 Япония 7415 Доля термической переработки и захоронения в развитых странах.

18 Известковое молоко и активированный уголь Аппаратурно-технологическая схема (NID) очистки отходящих газов.

19 Мусоросжигательный завод : 1 – приемное отделение; 2 – приемный бункер ТБО; 3 – котлоагрегат; 4, 5, 6 – отделение газоочистки; 7, 8 – шлаковое отделение; 9 – загрузка ТБО в печь.

20 Газоочистка на МСЗ. 1 – для обезвреживания оксидов азота: 2СO(NH 2 ) 2 + 4NO + O 2 = 4N 2 + 2CO 2 + 4H 2 O; 2 – активированный уголь для адсорбции диоксинов, фуранов и тяжелых металлов; 3 – Ca(OH) 2 для взаимодействия с SO 2, HF, HCl: Ca(OH) 2 + SO 2 = CaSO 3 + H 2 O, Ca(OH) 2 + 2HF = CaF 2 + 2H 2 O, Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O.

21 Мусоросжигательный завод 2: 1 – печь для сжигания отходов; 2 – газовые горелки; 3 – котел-утилизатор; 4 – циклон; 5 – распылительный абсорбер; 6 – реактор с активированным углем; 7 – рукавный фильтр; 8 – турбогенератор; 9 – контроль дымовых газов; 10 – дымовая труба.

22 Печь для термической переработки бытовых и промышленных отходов в барботируемом шлаковом расплаве: 1 – слой шлака, через который барботирует воздух; 2 – слой спокойного шлака; 3 –слой металла; 4 – огнеупорная подина; 5 – сифон для выпуска шлака; 6 –сифон для выпуска металла; 7 – переток; 8 – водоохлаждаемые стенки; 9 – водоохлаждаемый свод; 10 –фурмы для подачи воздуха; 11 – фурмы для подачи топлива; 12 – загрузочное устройство; 13 – крышка; 14 – загрузочная воронка; 15 – патрубок для отвода газа.

23 Компостирование твердых бытовых отходов Основной целью компостирования являются обеззараживание ТБО (в результате саморазогрева до о C происходит уничтожение возбудителей болезней) и переработка в удобрение – компост за счёт биохимического разложения органической части ТБО микроорганизмами. Применение компоста в качестве удобрения в сельском хозяйстве позволяет повысить урожайность выращиваемых культур, улучшить структуру почвы и увеличить содержание гумуса в ней. Весьма существенным является и то, что при компостировании в атмосферу выделяется меньшее количество «парниковых» газов (прежде всего диоксида углерода), чем при сжигании или вывозе на свалки. Основной недостаток компоста – высокое содержание тяжелых металлов в нём. Оптимальными условиями компостирования являются: рН от 6 до 8, влажность 40–60%, а вот ранее применяемое время компостирования ч. оказалось недостаточным. В настоящее время компостирование осуществляется в специальных закрытых бассейнах или тоннелях в течение месяца.

24 Переработка ТБО в компост в небольших масштабах (1-3% от общей массы отходов) осуществляется в ряде стран (Нидерланды, Швеция, Германия, Франция, Италия, Испания и др.). Часто компостируется выделенная из ТБО органическая часть, менее загрязнённая цветными металлами, чем все отходы. Наиболее широко компостирование ТБО было распространено во Франции, где в 1980 г. действовало 50 установок для компостирования, а также 40 комбинированных установок по сжиганию и компостированию. В США компостирование практически не получило распространения. В Японии этим методом перерабатывается около 1,5% ТБО. В СССР был построен ряд заводов по компостированию ТБО в биобарабанах (в Москве, Ленинграде, Минске, Ташкенте, Алма- Ате). Большинство из них уже не функционирует.

25 Схема санитарной очистки города

26 Переработка, обезвреживание и захоронение опасных отходов «Всё есть яд и ничто не лишено ядовитости, одна лишь доза делает яд незаметным». Парацельс Переработка, обезвреживание и захоронение опасных (токсичных) отходов (в Германии их называют специальными, в США – опасными, в Финляндии – сложными) представляют особую экологическую необходимость и являются технически и организационно достаточно сложной задачей, не говоря уже о больших капитальных и эксплуатационных затратах. В развитых странах количество токсичных отходов оценивается примерно в 70 кг на одного человека в год, а средняя стоимость обезвреживания одной тонны – в 500 долларов. К сожалению, наши знания о токсичности веществ, как это можно видеть из данных табл. 7.1, весьма ограниченны. Даже для лекарств, пищевых добавок и косметических средств эти сведения недостаточны. И хотя данные таблицы относятся к 1984 г., маловероятно, что они существенно изменились в лучшую сторону, ввиду высокой стоимости определения токсичности веществ и выпускаемых продуктов.

27 Данные о токсичности различных продуктов Наименование Общее число продуктов Сведения о токсичности, % Полные Частич- ные Мини- мальные Неко- торые Отсут- ствие Пестициды и их компоненты Косметич. средства и их компоненты Лекарственные препараты и их компоненты Пищевыедобавки Многотоннажные химические продукты Малотоннажные химические продукты Химические вещества с неопределённым обьёмом производства

28 В соответствии c «Критерием отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды», токсичные (опасные) вещества (отходы) делятся на пять классов опасности: I класс – чрезвычайно опасные, II – высокоопасные, III – умеренно опасные IV – малоопасные и V – практически неопасные. В соответствии с Критерием I– IV классы опасности определяются расчётным методом на основании показателя (К), характеризующего степень опасности отхода при его воздействии на окружающую природную среду. В случае отнесения отхода расчётным методом к 5-ому классу опасности, необходимо его подтверждение экспериментальным методом (иначе отход будет отнесён к IV классу).

29 Полигон Ecokem для токсичных отходов (Финляндия).

30 Схема участка для захоронения токсичных отходов полигона Ecokem (Финляндия).

31 Высокотемпературное обезвреживание токсичных веществ Поскольку около 2/3 токсичных веществ являются органическими соединениями, то высокотемпературное сжигание служит основной операцией для любого полигона по обезвреживанию токсичных отходов. Агрегат для термического обезвреживания токсичных промышленных отходов представлен на рис Установка для сжигания твёрдых, пастообразных и жидких неутилизируемых токсичных отходов состоит из: системы подачи и дозировки отходов; системы подачи и дозировки отходов; печи с вращающимся барабаном; печи с вращающимся барабаном; камеры дожигания; камеры дожигания; системы золо - и шлакоудаления; системы золо - и шлакоудаления; котла-утилизатора; котла-утилизатора; системы очистки дымовых газов. системы очистки дымовых газов.

32 Условия сжигания и дожигания органических отходов строго регламентированы: температура о С для отходов, не содержащих галогенпроизводных углеводородов и полициклических соединений, степень разложения и удаления углеводородов должна быть не менее 99,99%; температура о С для отходов, не содержащих галогенпроизводных углеводородов и полициклических соединений, степень разложения и удаления углеводородов должна быть не менее 99,99%; температура о С для отходов, содержащих галогенпроизводные углеводороды и полициклические соединения, степень разложения и удаления органических соединений – не ниже 99,9999%; температура о С для отходов, содержащих галогенпроизводные углеводороды и полициклические соединения, степень разложения и удаления органических соединений – не ниже 99,9999%; время нахождение газов (образующихся при разложении) в печи и камере дожигания – не менее 2 с; время нахождение газов (образующихся при разложении) в печи и камере дожигания – не менее 2 с; коэффициент избытка воздуха в печи 2,2-2,5; коэффициент избытка воздуха в печи 2,2-2,5; концентрация О 2 в отходящих газах – не менее 3%; концентрация О 2 в отходящих газах – не менее 3%; концентрация СО не более 57 мг/нм 3 ; концентрация СО не более 57 мг/нм 3 ; концентрация взвешенных частиц и аэрозолей - не более 20 мг/нм 3 ; концентрация взвешенных частиц и аэрозолей - не более 20 мг/нм 3 ; концентрация диоксинов и фуранов – не более 0,5 нг/нм 3 ; концентрация диоксинов и фуранов – не более 0,5 нг/нм 3 ; концентрация HCl – менее 75 мг/нм 3, степень его удаления более 90%. концентрация HCl – менее 75 мг/нм 3, степень его удаления более 90%.

33 Агрегат для термического обезвреживания токсичных промышленных отходов (фирма «МАN», Германия): 1 – приемное отделение для твердых отходов; 2 – приемное отделение для бочек; 3 – бункер для загрузки сыпучих отходов; 4 – печь с вращающимся барабаном; 5 – камера дожигания; 6 – котёл-утилизатор; 7 – электрофильтр; 8 – скруббер.

34 Вопреки распространенному мнению, при нормальной эксплуатации установок по обезвреживанию отдельных токсичных веществ и полигонов в целом они не представляют опасности для жителей близлежащих районов Завод по обезвреживанию опасных отходов (Кёльн).