Условия образования, классификация и свойства промышленных и бытовых твердых отходов.

Производство готового продукта обычно состоит из многочисленных последовательных операций, начиная с обработки сырья и заканчивая получением готового продукта. При этом используются физические, химические и физико-механические процессы. На каждой стадии получения того или иного продукта, как правило, образуются отходы или остатки в виде пыли, шламов, а зачастую в виде частиц сырья. При размоле руды, например, образующаяся пыль может быть извлечена и возвращена в процесс. По источникам образования твердые отходы (ТО) можно подразделить на следующие группы:

− остатки сырья, материалов и полуфабрикатов, продукты физико-химической переработки сырья, а также добычи и обогащения полезных ископаемых;

− вещества, улавливаемые при очистке отходящих газов, природных и сточных вод;

− бытовые отходы.

Первая группа отходов образуется в процессе изготовления продукции и утрачивает полностью или частично потребительские свойства (химические или физические) исходного материала. Выход целевого продукта при переработке, например, фосфатных руд составляет не более 30 … 40 %, остальное количество материалов и веществ идет в отходы и шламонакопители.

Вторая группа отходов образуется в результате очистки газов в основном на стадии механической очистки в различных пылеуловителях. Эти отходы составляют сравнительно небольшую часть и, как правило, возвращаются в производство. В процессе очистки сточных вод образуются осадки, представляющие собой водные суспензии минеральных и органических веществ различного состава. Концентрация осадков в сточных водах составляет 20 … 100 г/л, а их объем по сравнению с объемом очищаемых стоков колеблется от 0,5 до 2 %. Для станции совместной очистки бытовых и производственных сточных вод или от 10 до 30 % для локальных очистных сооружений. Состав и свойства осадков довольно разнообразны.

Однако условно их можно разделить на три основные категории: минеральные, органические осадки и активный избыточный ил.

Третью группу отходов составляют бывшие в употреблении или эксплуатации изделия и материалы, которые в результате физического и морального износа утратили свои потребительские качества – твердые бытовые отходы (ТБО).

Так же источниками образования ТБО являются города, населенные пункты. В целом более 70 млн. т ТВО ежегодно вывозится на полигоны, половина из которых просто свалки, которые загрязняют окружающую среду.

В отдельную категорию можно вынести отходы черной и цветной металлургии и тепловых электростанций. В России работа предприятий черной металлургии ежегодно сопровождаются образованием более 70 млн. т металлургических шлаков, из которых используются только около 55 %, остальное поступает в отвалы.

Кроме того, различные виды металлургического производства (агломерационное, доменное, сталеплавильное, горячего проката, а также травление металлов) дают большие массы разнообразных по составу шламов и пылей, используемых лишь частично или вообще не используемых. Только общее накопление шламов с содержанием железа около 50 % составляет на заводах черной металлургии около 20 млн. т / год.

В зависимости от вида перерабатываемого сырья выход шлаков в цветной металлургии составляет 10 … 200 т на однуттонну получаемого металла. В связи с этим объем образования шлаков в цветной металлургии, несмотря на гораздотменьший объем производства цветных металлов, сопоставим с выходом шлаков в черной металлургии.

Твердые отходы тепловых электростанций – золы и шлаки близки к металлургическим шлакам по составу. Их выход втнастоящее время составляет около 60 млн. т / год, причем половина этих отходов приходится на золу от сжигания каменныхтуглей. Степень использования золошлаковых отходов не превышает 1,5 … 2 %. Соrласно стандарту "Вредные вещества. Классификация и общие тpебования безопасности", все промышленные отходы (ПО) делятся на четыре

класса опасности:

Класс Характеристика вещества (отходов)

Первыи ........................................ чрезвычаино опасные

Второй................................................. высоко опасные

Третий............................................... умеренно опасные

Четвертый ................................................ малоопасные

Классификация отходов основана на систематизации их по отраслям промышленности, возможностям переработки, arperaтному состоянию, токсичности и т.д. В каждом конкретном случае характер используемой классификации соответствует рассматриваемым аспектам: складированию, очистке, переработке, захоронению отходов, предотвращению их токсичнoro воздействия и пр. Каждая отрасль промышленности имеет классификацию собственных отходов. излучение и т.п.).

Все виды промышленных и бытовых отходов делят на твердые и жидкие. Твердые  это отходы металлов, дерева, пластмасс и дрyrих материалов, пыли минеральноrо и орrаническоrо происхождения от очистных coоружении в системах очистки rазовых выбросов промышленных предприятий, а также промышленный мусор, состоящий из различных орrанических и минеральных веществ (резина, бумarа, ткань, песок, шлак и т. п.). К жидким отходам относят осадки сточных вод после их обработки, а также шламы пылей минеральноrо и орrаническоrо происхождения в системах мокрой очистки rазов.

Все виды отходов производства и потребления по возможности использования можно разделить, с одной стороны, на вторичные материальные ресурсы (ВМР), которые уже перерабатываются или переработка которых планируется, и, с друrой стороны, на отходы, которые на данном этапе развития экономики перерабатывать нецелесообразно и которые неизбежно образуют безвозвратные потери.

Утилизируемые отходы перерабатываются на месте их образования или на друrих предприятиях, имеющих соответствующую технолоrию. Некоторые неутилизируемые отходы в силу потери потребительских свойств в настоящее время не Moryт найти применения в современном производстве. Эти отходы захораниваются, если они не представляют опасности для окружающей среды. Предложена классификация, соrласно которой отходы по формам и видам делятся на 13 rpупп:

1

 rальваношламы и осадки, отходы peareHToB и химреактивов, coдержащие хром, никель, медь, кобальт, цинк, свинец, кислые и щелочные отходы химических производств, вещества неорrаническоrо характера;

2

 осадки сточных вод, включающие в себя канализационные, водопроводные и, отдельной подrpуппой, нефтесодержащие промышленные осадки, подразделяющиеся на локальных и очистных сооружениях производственных зон;

3

 нефтеотходы и нефтешламы, леrковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), смазочные охлаждающие жидкости (СОЖ), кубовые остатки, отходы лакокрасочной промышленности;

4

 отходы пластмасс, полимеров, синтетических волокон, Heткaных синтетических материалов и композиций на их основе;

5

 отходы резинотехнических изделий, вулканизаторов и т.д.;

6

 древесные отходы;

7

 отходы бумarи;

8

 отходы черных и цветных металлов, леrированных сталей;

9

 шлаки, зола, пыли (кроме металлической);

10

 пищевые отходы (отходы пищевой, мясомолочной и друrих отраслей промышленности);

11

 отходы леrкой промышленности;

12

 стеклоотходы;

13

 отходы стройиндустрии.

Для единого подхода к классификации отходов при организации их учета, в том числе в связи с обеспечением выполнения международных обязательств Российской Федерации по государственному регулированию и контролю за трансграничными перевозками опасных отходов, Госкомэкологии России в 1997 г. введен в действие Федеральный классификационный каталог отходов, представляющий собой перечень видов отходов, систематизированных по совокупности следующих приоритетных признаков: происхождению отходов, агрегатному состоянию, химическому составу, экологической опасности.

Рассматривая систему классификации химических отходов, нельзя не отметить такую важную их характеристику, как токсичность. По этому признаку твердые отходы можно подразделить на безвредные, токсичные и особо токсичные.Токсичные отходы разделяются по степени воздействия на живую природу. Практически все химические отходы являются токсичными, а их воздействие зависит от дозы вещества, с которым соприкасается человек или природная сфера. Неправильное складирование и захоронение токсичных отходов приводит к попаданию токсичных компонентов при испарении и вымывании в окружающую среду, где и происходит их циркуляция. И поэтому классифицируя химическиеотходы, необходимо указывать степень их токсичности, способность к аккумулированию и биологической деградации. Токсичные и особо токсичные отходы следует отнести к категории “специфических” отходов, нуждающихся в особых методах обезвреживания перед их сбросом или захоронением.

на выбор промышленного способа обезвреживания ТБО существенно влияют их состав и свойства. Например, на выбор термического способа обезвреживания оказывают определяющее влияние морфологический состав отходов, их влажность и зольность, содержание органического вещества и их элементный состав, что в конечном итоге определяет количество образующегося тепла, золы и шлака, загрязняющих веществ, выбрасываемыми с отходящими газами. Поэтому при исследовании состава и свойств ТБО обследуемого региона определяют их морфологический состав" плотность, влажность, зольность, содержание органического вещества и элементный состав, для чего пробы ТБО отбирают непосредственно на полигоне из массы привозимых в день отбора отходов. Основные требования к отбору проб — максимальное соответствие среднего состава исследуемых ТБО и постоянная влажность их компонентов.

По удельной теплоте сгорания ТБО можно судить о целесообразности переработки их сжиганием.

При выборе метода переработки ТБО методом аэробного компостирования необходимо предварительно оценить прогнозируемые агрохимические показатели получаемого компоста, для чего во фракции ТБО условно подразделяют на три группы:

первая — фракции, биологически легко разлагаемые и легко перерабатываемые механически в процессе биотермического обезвреживания: пищевые отходы, бумага, отсев;

вторая — органические части, не подвергающиеся изменению процессе ускоренного обезвреживания, которые в процессе дозревания компоста или при внесении его в почву будут разлагаться: дерево, текстиль, кости;

третья — балластные составляющие, не подвергающиеся разложению под воздействием микроорганизмов и, как правило, не попа дающие в компост при аэробном биотермическом компостирован» и последующей сепарации: металл, стекло, камни, пластмасса.

Агрохимические показатели определяют в компонентах первых двух групп, а влажность — в компонентах всех групп.