появилась возможность разработки современных технологий очистки сточных вод, включающих в себя возврат (рецикл) биологического ила в новую порцию сточных вод и одновременную аэрацию суспензии. Все методы очистки сточных вод, разработанные в последующие годы и до настоящего времени, не содержат никаких существенно новых решений, а лишь оптимизируют разработанный ранее метод, ограничиваясь различными комбинациями известных стадий технологического процесса. Исключение составляют физико-химические методы очистки, в которых используются физические методы и химические реакции, специально подобранные для удаления веществ, содержащихся в сточных водах (табл. 6).
Сточные воды предприятий (например, нефтеперерабатывающих) вначале подвергаются физико-химической очистке, а затем биологической. Содержание вредных веществ в сточных водах, поступающих на биологическую очистку не должно превышать определенных значений (табл. 7).
При разработке совместимой с окружающей средой системы переработки отходов ставятся следующие (по порядку важности) главные задачи:
1. Снижение количества отходов уже в процессе производства продукции.
2.Уменьшение отходов за счет их сортировки при сборе.
3.Широкое вторичное использование материалов, полученных из отходов.
4. Удаление остающихся после переработки отходов с минимально возможным риском для окружающей среды и здоровья человека.
Виды утилизации отходов:
·складирование;
·сжигание;
·компостирование (неприменим для отходов, содержащих токсичные вещества);
·пиролиз.
Таблица 9. Эмиссия вредных веществ из установок сжигания мусора (мг / л) ([1] стр.158).
Вредные вещества |
Содержание в неочищенных дымовых газах |
HCl |
400 .1150 |
HF |
2 .20 |
SO2 |
200 .800 |
NOх |
150 .400 |
CO |
20 .600 |
Органические вещества |
300 .500 |
Пыль |
800 .15000 |
Таблица 10. Среднее содержание металлов в пылеобразных частицах дыма мусоросжигательной печи (10 проб, среднее содержание пыли в отходящих топочных газах 88 мг / м3 ) ([1] стр.159).
Состав пыли |
Концентрация, мг / м3 |
Состав пыли |
Концентрация, мг / м3 |
Алюминий |
12,056 |
Олово |
0,167 |
Цинк |
3,080 |
Кадмий |
0,071 |
Свинец |
1,760 |
Хром |
0,044 |
Медь |
0,185 |
Ртуть |
0,001 |
Таблица 11. Различия между термолизом и пиролизом органических отходов ([1] стр.171).
Сжигание отходов |
Пиролиз отходов |
Обязательна высокая температура |
Достаточно относительно небольшая температура (450 оС) |
Необходим избыток воздуха (соотв. кислорода) |
Отсутствие кислорода (соотв. воздуха) |
Поступление тепла непосредственно за счет выделяющейся теплоты реакции |
Поступление тепла большей частью через теплообменники |
Окислительные условия, окисляются металлы |
Восстановительные условия, металлы не окисляются |
Основные продукты реакции: CO2, H2O, зола, шлаки |
Основные продукты реакции: Н2, СnНm, СО, твердые углеродные остатки |
Газообразные вредные вещества: SO2, SO3 , NOx, HCl, HF, тяжелые металлы, пыль |
Газообразные вредные вещества: H2S, HCN, NH3, HCl, HF, фенолы, смолы, Hg, пыль |
Большие объемы газа (доля воздуха) |
Малые объемы газов |
Зола спекается в шлак, уход влаги |
Отсутствие процессов сплавления и спекания, уход влаги |
Предварительное измельчение и равномерность дробления не являются необходимыми, но благоприятны |
Предварительное измельчение и равномерность дробления необходимы |
Жидкие и пастообразные отходы, как правило, не подлежат обработке |
Жидкие и пастообразные отходы в принципе обрабатываются |
Экономичность производства достигается при числе жителей около 1 млн |
Экономичность производства, вероятно, обеспечивается при числе жителей около миллиона |
Наиболее распространено сейчас складирование отходов. Примерно 2 / 3 всех отходов бытового и производственного происхождения и 90 % инертных отходов складируют в хранилищах - свалках. Такие хранилища занимают большие площади, являются источниками шума, пыли и газов, образующихся в результате химических и анаэробных биологических реакций в толще, а также источниками загрязнения грунтовых вод в результате образования на открытых свалка просачивающихся вод (табл. 8).
Отсюда следует, что складирование отходов не может являться удовлетворительным методом их утилизации, и необходимо использовать другие методы.
В настоящее время сжигается до 50 % всех отходах в развитых странах. Преимущества метода сжигания состоят в существенном уменьшении объема отходов и действенном разрушении горючих материалов, включая органических соединений. Остатки от сжигания - шлаки и зола - составляют лишь 10 % первоначального объема и 30 % от массы сжигаемых материалов. Но при неполном сгорании в окружающую среду могут попадать многочисленные вредные вещества (табл. 9 и 10). Для снижения эмиссии органических веществ необходимо использовать устройства для очистки дымов.
Пиролизом называют разложение химических соединений при высоких температурах в отсутствие кислорода, вследствие чего становится невозможным их горение. В табл. 11 показаны различия в процессах сжигания (термолиза) и пиролиза отходов на основе сравнения этих двух методов. Хотя пиролиз имеет много достоинств, он обладает и существенными недостатками: сточные воды, поступающие из установок для пиролиза, сильно загрязнены органическими веществами) фенолы, хлорированные углеводороды и др.), а из отвалов твердых остатков пиролиза (пиролизного кокса) под действием дождей происходит вымывание вредных веществ; в твердых продуктах пиролиза, кроме того, найдены высокие концентрации поликонденсированных и хлорированных углеводородов. В связи с этим пиролиз нельзя считать экологически безопасным методом переработки отходов. )