În procesul de producție se formează o mare cantitate de deșeuri, care, cu prelucrarea adecvată, poate fi refolosită ca materie primă pentru producerea de produse industriale. În viitor, o mare parte din necesarul de materii prime va fi completat de produsele prelucrării deșeurilor industriale.
Toate tipurile de deșeuri industriale sunt împărțite în substanțe solide și lichide. Deșeuri solide includ metale deseuri, lemn, materiale plastice și alte materiale, minerale praf și origine organică din stațiile de epurare a apelor uzate în sistemele de curățare a emisiilor de gaze din întreprinderile industriale precum și deșeuri industriale, constând dintr-o varietate de substanțe organice și minerale, cauciuc, hârtie, țesături, peski1 zgură și m. n. K deșeuri lichide includ nămol de epurare după tratare, precum și noroaie de pulberi minerale și origine organică în sistemele de spălare umedă.
Pentru utilizarea integrală a deșeurilor ca materie primă secundară, sa elaborat clasificarea lor industrială.
Criteriul de determinare a fezabilității reciclării deșeurilor în locurile de formare a acestora este cantitatea și gradul de utilizare a deșeurilor în producție. Atunci când tratamentul termic al deșeurilor din materiale plastice consumă o cantitate mare de oxigen și eliberează o mulțime de produse extrem de toxice (hidrocarburi, acid clorhidric, etc.).
Tabelul 1- Clasificarea deșeurilor
Metoda cea mai rațională pentru eliminarea deșeurilor din plastic este încălzirea moleculară mare fără acces la aer (piroliză).
Principalele direcții de eliminarea și reciclarea deșeurilor solide industriale (cu excepția deșeurilor metalice) sunt îndepărtarea și îngroparea în depozitele de deșeuri, incinerarea și depozitarea pe teritoriul întreprinderii industriale la apariția unei noi tehnologii de prelucrare a acestora în produse utile (materii prime).
1. Prelucrarea deșeurilor industriale solide
Este recomandabil să se efectueze tratamentul în locurile de generare a deșeurilor, ceea ce reduce costurile operațiunilor de încărcare și descărcare, reduce pierderile irecuperabile în timpul transbordării și transportului și eliberează vehicule. La majoritatea întreprinderilor chimice, deșeurile fac parte din resturile industriale ale întreprinderilor, în timp ce separarea gunoiului în componentele sale individuale este impracticabilă din punct de vedere economic. Tehnologiile de procesare, reciclare și eliminare a resturilor industriale au fost dezvoltate și implementate la scară industrială. Compoziția calitativă și cantitativă a resturilor industriale a oricărei întreprinderi este aproximativ stabilă pe tot parcursul anului, astfel încât tehnologia de procesare a gunoiului este dezvoltată în raport cu o anumită întreprindere și este determinată de compoziția și cantitatea de resturi industriale formate pe teritoriu.
De exemplu, în Zaporozhye a fost dezvoltat un sistem de prelucrare a gunoiului industrial în materiale de construcție și îngrășăminte combinate. Cenușa devine principalul material pentru realizarea pietrișului artificial, din care sunt create panourile de perete și structurile portante ale clădirilor rezidențiale și industriale.
În Germania, a fost elaborată o metodă de prelucrare a deșeurilor într-un cuptor cu arc electric. La o temperatură ridicată (1500-1700С) în cuptor, partea minerală (silicații și metalul) se topește și se separă în metal și în zgură. Ca urmare a prelucrării unei tone de deșeuri, se formează circa 140 kg de ferometal.
Prelucrarea deșeurilor solide de uz casnic și industrial în Moscova, Sankt-Petersburg și Yerevan se efectuează la instalații speciale. În zona industrială Biryulyovo (Moscova), o centrală funcționează pentru a arde mai mult de 2 milioane m3 de deșeuri solide pe an. În Sankt Petersburg, există o instalație de neutralizare și prelucrare a 400.000 m3 de deșeuri solide pe an, care produce o mie de tone de compost agricol într-un an, utilizat pe scară largă în sere.
Eliminarea deșeurilor - ar trebui efectuată în locații special desemnate în coordonare cu autoritățile de supraveghere sanitară de stat. Locul de depozitare a deșeurilor ar trebui amplasat într-o zonă nefolosită, cu un nivel scăzut al apelor subterane, cu un strat de argilă rezistent la apă. Distanța de la locul de înmormântare a deșeurilor în zonele populate și rezervoarele deschise de utilizare pescărească se stabilește în fiecare caz specific în acord cu organele de supraveghere sanitară de stat.
2. Prelucrarea deșeurilor municipale solide
În prezent, întreaga lume și, în special, țara noastră se află într-o etapă de creștere rapidă a orașelor. În ceea ce privește Rusia, urbanizarea are loc pe fondul unei stratificări semnificative a populației și migrației în masă a populației rurale în orașe mari. Creșterea populației urbane este însoțită de o creștere accentuată a cantității de deșeuri menajere. Stabilizarea situației economice din țară duce, de asemenea, la creșterea consumului și, prin urmare, la creșterea cantității de deșeuri municipale solide (TCO). Astfel, problema întotdeauna existentă a TCR devine și mai urgentă astăzi. Principalul mod de prelucrare a TCR este procesele biotehnologice și incinerarea. Din nefericire, lipsa unui număr suficient de producții biotehnologice moderne conduce la faptul că majoritatea deșeurilor sunt eliminate în depozite de deșeuri sau arse. Arderea părții organice a metodei revendicate suporterii, nu reduce, ci crește greutatea lor (per 1 kg de carbon se consumă mai mult de 2,5 kg de oxigen) și se transformă într-o stare gazoasă; generând astfel dioxine toxice și super toxice. Există o pierdere de substanțe organice care pot fi prelucrate în îngrășăminte și folosite pentru grădinărit și agricultură. Evident, cel mai ecologic și economic promițător este metoda biotehnologic de prelucrare în care dezinfectarea TCR are loc fără costuri de energie (datorită activității microorganismelor termofile), iar componentele organice sunt transformate în compost.
2.1 Materiale și metode pentru prelucrarea TCR
Experimentele au fost efectuate pe baza întreprinderii „Uzina experimentală a prelucrării mecanizate a deșeurilor menajere“ (OZ MoEHE), folosind echipament standard. Pentru prepararea și aplicarea soluțiilor nutritive în TCR, a fost proiectată și fabricată o instalație specială. TCR-urile de măsurare a temperaturii a fost realizată în pirometru biobarabana modificat (ajustat o dată pe schimb), temperatura grămezile de compost la o adâncime de 0,5 m - Termometru maxim, parametrii fizico-chimici ai compostului - conform procedurilor standard.
Dacă luăm în considerare procesul de compostare mecanizată în ceea ce privește cinetica creșterii microbiene, devine clar faptul că de compostare a deșeurilor - cultivarea lot de microorganisme conținute în MSW originale - acte de mediu nutritiv ca o parte organică a deșeurilor.
De obicei, toate cele 4 faze curg într-un singur reactor. Aceste etape sunt împărțite la uzina MPEI. Faza de întârziere și faza de creștere exponențială, precum și o parte din faza staționară, apar în biobaronul. De fapt, faza de întârziere și faza creșterii exponențiale este rezultatul procesului în regimul temperaturii și, de fapt, salubritatea TCR continuă la începutul fazei staționare. Bineînțeles, acest lucru se aplică numai în cazul stadiului final al sanitației biothermice, grupul țintă de microorganisme - termofile. Microorganismele din grupul mezofil, care domină în stadiul inițial, asigură încălzirea masei de TCR la temperaturi când termofilele intră în afacere și, ulterior, mor în biobar. Rolul mezofilurilor și rata la care procesul iese în regimul de temperatură sunt diferite, în funcție de temperatura inițială a TCR. Din punct de vedere al planului, mezofilele nu au timp să meargă la faza staționară de creștere, pe măsură ce crește temperatura, acestea trec imediat în faza de liză. Numărul de microorganisme depinde puternic de condițiile din bioreactor, care nu sunt identice în lungimea sa. Tabelul 2 arată numărul de microorganisme din diferite secțiuni ale bioreactorului.
În condițiile unei scăderi accentuate a intensității amestecării și aerării, microorganismele continuă să distrugă substraturile organice reziduale și să mențină temperatura compostului. Această etapă se numește "maturare". Odată cu epuizarea stocurilor de substanțe, microorganismele trec în faza de liză, care este însoțită de răcirea compostului. Procesul durează de la 8 luni până la 1,5 ani. În acest timp, procesele de descompunere a substanțelor organice sunt finalizate, temperatura scade la 30 0 C și mai scăzută. Numărul microbian scade de la 9 * 10 10 la 4 * 10 7. pH-ul se stabilizează la nivelul de 8,13-8,17. La sfârșitul etapei de maturare, numărul de microorganisme scade și se stabilizează până la răcirea compostului la nivelul de 10 7. în conformitate cu tabelul 3
Tabelul 3 - Modificarea parametrilor microbiologici ai compostului în timpul coagulării în stive
Cercetatorii acestei probleme a ajuns la concluzia că raportul dintre carbon / azot / fosfor trebuie să fie adus la 20/5/1 pe întreaga masă de deșeuri și că ar trebui să fie făcut cu ajutorul altor deșeuri, în principal, gunoi de grajd sau a nămolurilor stații de aerare. Al doilea stereotip - pentru a activa necesitatea de a face microorganisme destructori externe (dozare clasic - 106 cfu per gram (cm3) sau 5-15% în volum mediu de inoculare). Dezvoltat pe baza tehnologiei stereotipe pentru a accelera compostare de RSU [1, 2], în ciuda rezultatelor bune, și nu a fost introdus în producție din motive economice.
Dar, principalul obstacol în calea creșterii microorganismelor, care sunt abundente în TCR, este solubilitatea scăzută a nutrienților substratului. Aceasta explică faza lungă de întârziere a procesului și activitatea scăzută fiziologică a microflorei de resturi, care este forța motrice din spatele procesului de încălzire a deșeurilor. Se presupune că:
- trebuie să activatori numai sursele cele mai accesibile de produse alimentare (zahăr și proteine hidrolizații) sub formă de soluții apoase, ceea ce va permite minimizarea fazei de latență a procesului;
- cantitatea de nutrienți trebuie să fie echivalentă cu cantitatea care va fi cheltuită pentru gătitul inoculului, pe baza dozelor clasice - 1 * 106 kb / cm3.
În urma logicii, pentru experimente ar fi necesar să se ia compoziția standard a mediului pentru determinarea MFD, dar au fost create două versiuni ale mediului:
primul - amestec de must cu peptonă și zaharoză (sursele de energie mai ușor disponibile), al doilea exemplu de realizare reprezentat medie stereotipă (carbon / azot / fosfor = 20/5/1) și îngrășăminte pe bază de sucroză; Lignohumatul a fost de asemenea inclus ca activator în mediu. Compoziția mediilor pentru o încărcare a biobarabanului (300 tone de TCR):
Cu toate acestea, microflora activitatea inițială fiziologică este scăzută, iar cantitatea sa este mică, astfel încât procesul se desfășoară într-o fază exponențială numai 8 ore după încălzire la temperatura optimă. În cazul unui activator pe bază de must și peptonă, procesul începe imediat după încălzirea artificială.
Caracteristicile fizico-chimice sunt prezentate în tabelul 4.
Când coacerea în stive a arătat că aditivii, așa cum era de așteptat, afectează numai intensitatea proceselor. Caracteristicile schimbărilor de temperatură, pH și materie organică sunt aceleași atât pentru aditivi, cât și pentru control, dar debitul este diferit. Rezultatele obținute sugerează că introducerea activatori scurtează maturarea grămezi de compost de 2 ori, iar durata șederii în TCS biobarabane (prin reducerea modului de timp până la temperatura) - la 20-38%.
1. În căutarea unor modalități de optimizare a proceselor biotehnologice, stereotipurile trebuie evitate și procesul trebuie privit din punctul de vedere al principiilor fundamentale ale biotehnologiei.
2. Etapa de limitare a procesului de prelucrare biotehnologică a fazelor reziduale municipale solide este adaptarea la sursele de energie. Această etapă de proces este de limitare a altor procese de degradare cu moderație substanțe solubile, și, prin urmare, metoda propusă poate fi utilizată la activarea altor procese biotehnologice.
3. Implementarea metodei de creștere a productivității întreprinderii cu 20% fără investiții de capital.
1. Materialul cursului
2. Preparate chimico-farmaceutice sintetice. / M.V. Rubtsov, A.G. Baychikov. - M. Chemistry, 1971.-304s.
3. Substanțe nocive din industrie. O carte de referință pentru chimiști, ingineri și medici. Volumul II. Substanțe organice. / Ed. NV Lazareva și EN Levina. - L. Chemistry, 1976.-624p.
4. Substanțe nocive din industrie. O carte de referință pentru chimiști, ingineri și medici. Volumul II. Substanțe organice. / Ed. NV Lazareva și EN Levina. - L. Chemistry, 1976.-592p.
6. Securitatea la foc a substanțelor și materialelor utilizate în industria chimică. Cartea de referință. / Editat de I.P. Reabov. - M. Chemistry, 1970.-336p.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: